钛—钢复合板烟囱钢内筒焊接工艺与应用
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浅析钛钢复合板烟囱钢内筒制作及焊接摘要:本文主要对烟囱钢内筒施工过程中出现的问题简要分析,同时希望通过对该问题的解决的阐述分析,能够在以后现场施工中,注意并采取相应对策,防止类似问题的发生。
关键词:钛—钢复合板钢内筒;制作;焊接钢内筒概述本工程为新疆哈密发电四期扩建1*350MW热电联产工程,烟囱外筒设计标高为205m,出口直径为11m,内设一个悬挂式复合钛钢板内筒,整个筒体分为两段,中间膨胀节连接,内筒直径为7.5m,高210m。
平台共设计8层钢平台,标高分别为+34.5m、+50m、+55m、+85m、+120m、+155m、+190m、+203m,其中190m和50m平台为悬挂平台,其余平台为止晃平台。
内筒与烟气接触的筒体材料均为钛钢复合板,厚度分别为8+1.2mm、10+1.2mm、16+1.2mm三种规格,筒体外壁通体保温。
钢内筒安装采用液压提升施工工艺。
二、钢内筒制作2.1卷制前准备2.1.1.钛钢复合板采用工厂定尺加工,进场后须进行表面和尺寸检查,符合图纸要求; 2.1.2钛钢复合板复层钛表面清理,不得有灰尘、铁质物质等硬物存在;2.1.3卷板机的清洁:卷板机辊子表面应确保均匀、平整、表面光滑。
清理卷板机辊子表面的灰尘、硬物,以免损伤工件表面。
2.1.4为了确保钛钢复合板内衬面不损坏,可以对卷板机压辊采用贴膜处理,一般采用δ4mm的贴膜。
2.2卷制2.2.1对待卷的钛钢复合板进行预弯,采用模具检查合格;2.2.2复合板卷制:卷制操作过程中,在卷板机工况许可的情况下应尽可能增加一次下压量,减少卷制次数。
防止多次卷制造成不必要的复合板缺陷;2.2.3卷制后检查清理工件复层表面,无污物等;2.2.4卷制后检查工件尺寸及形状,采用模具进行检查合格。
2.2.5为防止吊运和卷制对钛钢复合板造成污染:吊运时应在钛复层侧垫橡胶片,不得使钢制的吊具与钛复层直接接触。
2.3钛钢板运输根据钢内筒排版指示图表,将筒体钢板外壁除锈刷油漆,然后按顺序将卷制好的钢板拖运到烟囱处利用2吨电动葫芦水平运进烟囱内,然后再利用环向轨道小跑车将钢板运送至安装位置。
钛钢复合板冷作、焊接作业指导规则一、钛钢复合板筒体划线:1、钛钢复合板筒体在划线、下料前必须在复层贴纸保护,防止表面钛复层表面划伤和铁离子的污染。
2、钛钢复合板的划线应在复层上进行,划线应尽量采用金属铅笔,只有在以后的加工工序中能去除的部分才允许打冲眼。
3、对钛钢复合板局部有不贴合等缺陷的位置以及材料取样复验在划线时就应充分考虑避开(包括轧制方向)。
4、复验材料应及时先下料,并及时做好材料的移植、标记、流转。
5、钛复合板筒体展长划线必须划两道线:a线是筒体的基准线;b线是钛复层剔边、坡口加工线。
6、严格控制钛复合板筒体展长的精度,对角线误差不能超过2mm。
7、划线结束时应再次对下料尺寸进行复查,并严格履行交检制度。
二、钛钢复合板筒体展长的确定1、钛钢复合板筒体展长必须是在确定其封头的展长尺寸基础上再进行定夺。
2、钛钢复合板筒体直径越大、纵缝拼焊越多筒体的展长相对越难控制和掌握。
3、壁厚越厚、板幅平整度越差的钛钢复合板筒体的展长也遵循留一边(一头)最后再定长的原则(主要考虑是在卷制过程中钛钢复合板材料的延伸率会增加)。
三、钛钢复合板筒体下料1、钛钢复合板筒体切割和坡口加工一般应采用机械方法,主要是剪板机、铣边机、半自动火焰切割机、刨边机。
2、钛钢复合板在剪切时应严格控制:a剪板机刀口的间隙;b应将钢基层朝下,注意防止分层。
3、在进行钛复层剔边时应注意严格控制盘刀的下降进刀量,钛复层如果铣的过浅会剔边困难,如果铣的过深伤及到碳钢基层。
4、钛钢复合板筒体厚度较大或形状不规则时也允许用火焰切割或等离子切割。
此时应注意以下几点:a应避免火花溅落在钛材表面,产生铁离子污染;b且切割边缘和坡口仍应用机械方法加工和去除污染层;c切割前必须考虑给坡口后续的尺寸留以一定的加工余量。
5、钛钢复合板筒体坡口加工刨边结束时,必须对筒体的展长和坡口等尺寸进行卷制前的再次复查,防止尺寸加工的偏差的发生。
四、钛钢复合板筒体压头(拖头板)的制作1、根据设备筒体的直径大小,选择相匹配的圆弧样板。
目录1、编制依据。
22、工程概况。
23、施工前各项准备工作。
34、液压提升设备的安装和调试。
95、钢内筒安装施工流程。
136、工期保证措施。
207、质量保证措施。
208、钢内筒排版图。
259、机械使用、维修机检查。
2510、安全保证措施。
2611、影响安全、质量管理的危险源识别、危险评价及控制措施。
301.编制依据1.1、鑫胜热电提供的施工图纸1.2、《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T 869-20041.3、《电力建设施工、验收及质量验评标准汇编》(焊接篇)1.4、电力建设安全工作规程第一部分:火力发电厂 DL5009.1-20021.5、《钢结构工程施工及验收规范》 GB50205—20051.6、《烟囱工程施工及验收规范》 GB50078—20081.7、《钛制焊接容器》JB/4745-20021.8、《渗透检测》JB4730.5-20051.9、《钛钢复合板》GB8547-20061.10、《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》GB/T13149-20091.11、《建筑施工手册》、《建筑施工计算手册》、《钢梯》图集02J4011.12、《工程建设强制性条文》2006版1.13、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-20021.14、《焊工技术考核规程》DL/T679-19991.15、《焊接工艺评定》DL/T868-20042.工程概况2.1工程简介鑫胜热电集团烟囱钢内筒工程,钢内筒顶120m,内部直径为5500mm,采用钛钢复合板(Q235B),基层为普通钢板Q235B钢板,复层为1.2mm厚的钛板,基层钢板厚度为14mm、12mm、10mm。
钢内筒施工方法:采用液压提升倒装法施工,液压提升系统安装在104米钢平台上。
钢内筒分片制作组装。
采取在铆工场卷成弧形,除锈防腐油漆完成后水平运输至现场钢内筒工位组装,组装成型后先进行基材即Q235B板的焊接,然后进行内壁钛贴条焊接。
焊接完成进行检验,合格后由液压提升装置提升。
电厂烟囱钢内筒安装及钛复合板焊接工艺作者:王关西来源:《华中电力》2013年第04期摘要:简要介绍采用气压顶升倒装施工工艺,安装电厂烟囱钢内筒,介绍钛复合板焊接工艺质量控制重点。
关键词:电厂钢内筒气压顶升倒装钛复合板焊接1 工程概况目前,电厂普遍采取烟气湿法脱硫工艺,为防止烟气中残留硫化物腐蚀烟囱壁,烟囱钢内筒多数采用钛复合板。
包铝自备电厂2×330MW机组工程烟囱钢内筒为单筒式,高度为210m,内直径为7.5m,筒体材料采用钛钢复合钢板和普通钢,厚度取六种10+1.2、12+1.2、14+1.2、16+1.2、18+1.2、20+1.2mm钢板,基层钢材为Q235,复层为TA2。
为了提高安装工作效率,板采用气压顶升倒装施工工艺安装,接长采用焊接接长(每段高按2m安装、每段由三块板组成)。
为了确保焊接质量,基层钢焊缝连接采用CO2气体保护焊打底和手工电弧焊盖面,TA2层采用氩弧焊焊接方案。
2钢内筒安装2.1 技术准备钢内筒施工前组织现场施工人员熟悉图纸,做好安全技术交底和图纸会审;按照施工图纸要求把每个构件的尺寸、标高起止点、工程量等数据详细列出,便于现场施工操作。
做好各种资源准备,包括劳动力、材料以及机械设备的配置。
2.2 气压顶升倒装施工工艺施工前,先用常规吊装工具在筒体基础上把顶端段组装到高度10m后,再装上专用的施工附件,从而使被组装的钢筒顶端段本身转化为顶升工具,被装上的专用施工附件是钢筒顶端段的上封盖和筒体基础上的内密封底座,使在组装中的钢筒段和内密封底座构成一组可以伸缩的套筒,从上封盖以下至内密封底座的密封环之间的筒段成为一个密闭容器,在内密封底座的底部有从气源装置进来的管道,气源装置应能提供气压顶升必需的压缩空气,即满足必要的压强和供气量,由施工单位设置的临时空气压缩机站提供。
当一定参数的压缩空气通入后,根据密闭容器内气体对周壁压强相等的原理,作用在筒内四周壁的压力是相互平衡的,而作用在上封盖的气体压强形成的合力是对此筒段构成向上的顶升力,当此顶升力超过了包括上封盖在内的筒段自重,并能克服筒内壁与密封环的磨擦力时,筒段便向上滑移,当滑移使筒段底口超过后续筒节的高度后,控制或关闭进气量,使筒段稳定在此高度,在它的下面把已准备好的后续筒片合围成整圈筒节,焊固此筒节的纵缝,再适量放气使上筒段徐徐下降与它对接,焊固横缝,这样上筒段被接长了一节,然后再进气顶升,围上后续节,接长,不断重复,直至筒体达到设计高度,最后拆除上封头和密封内底座等施工附件,钢筒体便组装完成,可以交给后续工序施工。
烟囱钢内筒钛金属焊接工艺的质量控制摘要文章概述了钛的基本性能,介绍了钛的焊接工艺,着重就钛的焊接问题进行了探讨,特别对钛焊接缺陷的产生进行了分析,并结合实践提出了相应的防范措施。
关键词钛;焊接工艺;焊接缺陷的处理与修复;钛材焊接的问题;防范措施一引言钛作为一种新型的防腐材料,随着国民经济的发展,用钛材制造的各种压力容器、加热器、反应釜和特殊设备已广泛应用在各行各业。
由于钛所具有的特殊性质,所以它的焊接技术远不及钢材焊接普及。
操作保护措施、工艺规范和操作要求要比钢焊接复杂严格。
二金属钛的基本性能钛是银白色稀有金属,密度小,比重轻,强度高,耐腐蚀,对人体无害,有漂亮的金属质感。
工业纯钛熔点为1668(±4)℃,有两种同素异晶体。
在882.5℃以下呈密集六方稳定态晶体为α钛;稳定态体心立方晶体为β钛。
工业纯钛可分为TA1、牌号,焊接性能良好。
工业纯钛容易加工成型,但加工后会产生冷作硬化现象。
三现场状况烟囱为套筒式烟囱,内筒为钛/钢复合板,钢内筒直径为9.2m,本工程钛焊缝约7600m,焊接工作量较大,钛贴条与钛-钢复合板现场接头形式为搭接,现场主要为横焊和立焊,若焊缝质量控制不好,钢内筒将失去其抗烟气腐蚀的作用。
本工程中的钛贴条与钛复层之间接头形式为搭接,钛焊缝主要是角焊缝,因此,钛板焊接时,背部不需要充氩气保护,同时,由于钛贴条厚度仅为1.6mm ,焊接过程中不需要太大焊接线能量,焊接热输入量少,再加上板较薄,散热相对较快,因此焊接过后,焊缝温度相对较低,现场制定了不加拖罩来保护焊接完毕的焊缝,这大大降低了现场焊接工艺的复杂性。
四焊前准备1.焊前清理提醒操作者特别注意TA2/Q235B钛/钢复合板,TA2钛复层的焊前清理是一项非常重要的工作,由于其清理的不细致引起的污染钛材、钛焊丝被使用,其危害是致命的。
1.1 TA2钛贴条和钛焊丝,必须进行焊前清洗。
1.2 酸洗后的TA2钛贴条和钛焊丝必须用清水冲干净,然后烘干或风干即可使用。
烟囱钛钢内筒焊接作业施工方案1.焊前准备1.1 根据设计图选用坡口形式和尺寸,采用定尺钛钢复合板,按图纸要求,由供货商钛钢复合板的复层(钛)比基层(Q235B)短15mm,以避免现场机加工。
1.2 钢内筒和钢烟道(法兰连接段)的钛复合钢板焊接时接头的钛条布置见钛条布置图,水平和垂直对接接头按“钛制焊接容器”JB/T4745-2002表E.5“钛钢复合板对接接头定型坡口形式和尺寸表”中类别1的详图施工,角接接头按表E.6“钛钢复合板角接接头定型坡口形式和尺寸表”中类别Ⅳ的详图施工,不同板厚的对接接头按表E.4中“不同板厚对接接头的坡口形式”施工。
钛条布置示意图1.3 为了避免先后施焊的影响,焊缝间相互关系尺寸应符合下图要求。
钢内筒纵横缝错边要求2、钛钢复合板焊接的条件2.1 按钛制焊接容器“钛容器焊工考试规则”进行焊工考试。
2.2 按钛制焊接容器“钛容器焊接工艺评定”进行焊接工艺评定。
2.3 焊丝应符合钛制焊接容器“压力容器用钛及钛合金焊丝。
2.4 焊接设备最好具有高频引弧,保护气体控制功能。
2.5 焊接方法可采用TIG(钨极气体保护焊)或MIG(熔化极气体保护焊)焊接氩气纯度不低于99.99%,露点不高于-50度,且符合GB/T4842“纯氩”的规定。
3、焊接3.1焊接工艺:3.1.1基层钢板焊接:焊接前坡口应打磨出金属光泽,坡口错边量不超过1mm。
焊条应经过350°C、1h烘干,使用前保持干燥;基板内侧采用Ф2.4的J50-6焊丝进行气保焊打底;基板外侧采用手工电弧焊,选用Ф3.2和Ф4.0的J507焊条。
在第一遍电弧焊过程中,尽量采用小电流,防止电焊将氩弧焊打底层烧穿。
3.1.2钛贴条焊接:复合板钛复合层与贴条之间的定位焊间距约60mm,焊点长度应小于10mm,贴条左右(或上下)两缝的定位焊点相互错开,定位焊尽量不加焊丝(点焊电流110~120A,焊点不得氧化)。
贴条应与复合板复层钛面贴实,不得有间隙。
烟囱钢内筒焊接施工专项方案一、工程概况2、材料要求(1)钢内筒筒体采用爆炸-轧制钛-钢复合板(代号BR2),厚度取四种,即:12+1.2,14+1.2,16+1.2和18+1.2毫米四种,烟道接口处一下为Q235B钢板,不采用钛-钢复合板,具体使用范围详见详图的标注说明。
钢内筒烟道接口材料同样采用爆炸-轧制钛-钢复合板(代号BR2),厚度取14+1.2mm。
(2)不锈钢采用符合《不锈热轧板和钢板》(GB/T4237-2007)中的06Cr18Ni11Ti有关的力学性能和化学成分要求的钢类。
(3)图纸未注明的其他构件采用Q235B。
(4)钛-复合钢板的材质要求,化学成分,质量标准和检验要求等均按照国家标准《钛-钢复合板》GB8547-2006执行,可按两类分类考虑。
(5)钛-钢复合板中的钛材(复材)采用牌号TA2,基材钢材采用Q235B钢,两种材料应分别满足国家标准《钛及钛合金牌号和化学成分》GB/T3620.1-2007,《钛及钛合金板材》GB/T3621-2007和《普通碳素结构钢》GB/T700-2006的要求。
(6)钛-钢复合板接长采用焊接接长,焊缝连接采用钛贴条焊接方案,钛贴条规格一般为70毫米宽,1.6毫米厚。
沿焊缝通长布置。
钛条:采用TA2工业纯钛。
(7)焊接Q235钢采用E43型焊条。
(8)焊接不锈钢时,焊条采用符合现行《不锈钢焊条》(GB/T983-1995)中相应成分的焊条。
二、编制依据1、钛钢生产厂家提供的技术资料2、《电厂一期烟囱腐蚀治理改造图纸》3、钛-复合板技术协议4、《钢结构焊接技术规程》JGJ81-20025、《烟囱工程施工及验收规范》GB50078-2008;6、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923.1-20087、《电力建设施工质量验收及评定规程》(土建工程)DL/T5210.1-20058、《建筑施工手册》第四版9、《电力建设安全操作规程》10、《电力建设危险点分析及预控措施》11、《工程建设强制性条文》12、《钢爬梯图集》02J40113、《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电公司2002-0114、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-200215、《钛—钢复合板》 GB8547-200616、《钛及钛合金牌号和化学成分》 GB/T3620.117、《钛及钛合金板材》 GB/T3621-200718、《碳素结构钢》 GB700-200619、《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》 GB/T 13149-200920、《钛制焊接容器》JB/T4745-2002三、焊接工序设计要求的焊材:Q235B钢采用E43型焊条,不锈钢的焊接应采用相应的不锈钢焊条。
钛—钢复合板烟囱钢内筒焊接工艺与应用作者:张宏达等来源:《价值工程》2014年第32期摘要:随着国民经济的发展,钛-钢板是一种新型的防腐材料,由于塑性韧性好、耐腐蚀和易于成型等优点,用其制造钛-钢复合板烟囱钢内筒以及各种压力容器、加热器、反应釜和特殊设备已在电力行业中得到了广泛地应用,而且我国钛资源丰富,钛及钛合金在我国很有发展前途。
钛板造价比高,我国大多数选用钛-钢复合板制作烟筒钢内筒,大大减少钢内筒的工程造价。
Abstract: With the development of national economy, titanium-steel plate is a new type of anticorrosion material. Due to the advantages of good plasticity and toughness, corrosion resistance, and easy molding of the titanium-steel plate, manufacturing titanium-steel composite plate chimney internal steel tube and all kinds of pressure vessel, heater, reaction kettle, and special equipment with it has been widely used in electric power industry. The titanium resources are rich in China, and the titanium and titanium alloys are very promising in China. The titanium plate cost is so high that chimney internal steel tube is produced with titanium-steel composite plate in China, which greatly reduced the engineering cost in internal steel tube.关键词:烟囱钢内筒;钛-钢复合板;钛板焊接工艺Key words: chimney internal steel tube;titanium-steel composite plate;welding process of titanium plate中图分类号:TG444 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)32-0061-030 引言本文详细介绍了钛-钢复合板烟囱内筒焊接工艺以及施工中的应用,希望能够为钛-钢复合板烟囱钢内筒施工提供参考。
1 概况神华宁煤煤制油项目动力站工程1#烟囱设计为双管(240/2×Φ6m)套筒式烟囱。
烟囱外筒为钢筋砼结构,高232.5m;烟囱钢内筒为内壁直径为6m,高220.65m的圆柱形钢制排烟管,设计62m膨胀节以上悬挂于烟囱210m平台钢梁上,62m膨胀节以下支撑于19.75平台,顶标高240m,底部标高19.35m。
顶部高出顶层砼平台7.5m。
悬吊段高度5m,设计为20+1.2mm 厚的钛钢复合板;悬吊段上部高度26m,设计为10+1.2mm厚的钛钢复合板;悬吊段下部至膨胀节之际设计为8+1.2mm厚的钛钢复合板,膨胀节以下自立段设计为12+1.2mm厚的钛钢复合板;总重量约860吨。
2 钛板的性能钛材由于韧性好、耐腐蚀和易于成型等优点,多用于烟囱钢内筒及各种压力容器、加热器、反应釜和特殊设备中,但钛材同时也具有熔点高,热容大,导热性差等特性。
在施工过程中要比一般钢材焊接复杂,焊接难度大,焊接技术要求高。
由于钛在空气中极易被氧化,钛材焊接时,易产生气孔、裂纹等缺陷;施焊过程中熔池从液态转变成固态,焊缝和高温热影响区晶粒易长大,促使焊接接头的朔性下降。
由于钛板造价比高,我国大多数先用复合板,这样一来就给焊接接头带来了很大的困难,在制造工艺中选用的是板带连接焊。
在施工现场选用的是钛板1.2mm-1.4mm与钢板爆破成型。
施工中选用钨极氩弧焊加同质焊丝或不填加焊丝,在保护良好的条件下焊接接头强度系数接近100%。
因此,焊接时对熔池、焊缝及温度超过400℃的热影响区都要加以妥善保护。
焊接时评定钛氩气保护效果的好坏,最简单的方法是利用目视确定焊缝表面上的颜色,如果焊接接头保护良好,没有氧化,则焊缝和热影响区的金属表面呈银白色光泽;当该区呈其它颜色时,即所谓有一层非常薄的表面覆盖薄膜时,这时的焊接接头的冷弯性能有很大的差别。
钛的熔化温度高、热容量大、电阻系数大、热导率比铝、铁等金属低得多。
上述物理特性使钛的焊接熔池具有更高的温度、较大的熔池尺寸,热影响区金属在高温下的停留时间长,因此,易引起焊接接头的过热倾向,使晶粒变得十分粗大,接头的塑性显著降低。
故在选择焊接规范时,应尽量保证焊接接头(特别是热影响区金属)既不过热,又不产生淬硬组织,一般采用小电流、高焊速的焊接规范。
烟囱钢内筒钛-钢复合板焊接过程中焊缝易出现气孔,气孔是最常见的缺陷,它占钛整个焊接缺陷的70%以上。
3 钛-钢复合板焊接工艺3.1 焊前清理钛复层(TA2)的焊前清理非常重要,由于其清理的不细致引起污染的钛材、钛焊丝被使用,其危害是致命的。
钛-钢复合钢板中钛复层(TA2)焊接时,焊前应对钛盖板及钛焊丝进行化学清洗,酸溶液用HNO3、HF、H2O混合配制,清洗后必须用清水冲净,然后烘干,即可使用,若暂时不用的应妥善保管,以免造成新的污染。
施焊前,对于钛材再用洁净白布蘸丙酮擦洗。
复层钛(TA2)清理范围距离焊边至少40mm,焊件清理后要尽快施焊。
清理干净的焊丝和焊件,不应用手触摸,焊前严禁沾污,否则应重新清理。
焊接坡口不能沾污,为提高焊接冶金质量,临焊前用刮刀刮削坡口端面,用不锈钢丝刷清理钛复层至少40mm。
3.2 钢内筒钛条装配钛条装配时不能用铁器敲打焊件,应采用铜锤或铝锤敲击焊件,避免产生凹坑和铁污染。
钛条装焊时所用的工具都应用丙酮或酒精清除灰尘、油脂等污物,且这些工具不能与钢结构焊接所用的工具混用。
焊工和装配钳工应戴洁净的白手套,穿洁净的工作服。
3.3 焊接材料焊接钛(TA2)应采用高纯度的氩气进行焊接,其纯度不应低于99.99%(一级纯氩)。
钛焊丝严格按JB/T4745-2002标准采购焊丝并加强复验。
一般来说,工业纯钛焊接时,填充金属与母材的标称成分相同。
填充丝直径1~3mm。
对于厚度大于1.0mm的焊件来说,喷嘴已不足以保护焊缝和近缝区高温金属,一般需附加拖罩,拖罩宽25~60mm,手工焊拖罩长40~100mm,为了便于操作,喷嘴和拖罩可做成一体,视焊件厚度而定,薄的焊件拖罩短些,厚的拖罩则要长些。
焊接直缝用平的拖罩,分布管靠近进气的一侧钻有直径0.8~1.0mm小孔,孔距10mm左右。
氩气经不锈钢网或多孔板进入保护区,多孔板厚0.8~1.0mm,孔径1.0mm,孔距8~10mm。
不锈钢网或多孔板起到类似气筛作用。
网或多孔板到焊件的距离10~20mm,以保证保护效果。
应注意保护焊缝背面,钛密度小,熔池表面张力大,焊漏的可能性比钢小,只要保护良好,容易获得良好的背面焊缝成形。
在多数情况下,背面保护可以采用类似拖罩的结构。
为加强冷却可采用纯铜背面垫板,垫板有凹槽,槽深2mm左右,宽3~8mm,视板厚而定,槽下有通气孔,孔径1.0mm,孔距10mm,通氩气以实现背面保护。
3.4 钛-钢复合板焊接方法钛材一般采用钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊的方法进行焊接,其中钨极氩弧焊一般用于薄板焊接,手工钨极氩弧焊采用了氩气保护,合金元素基本没有烧损,焊缝结晶组织较细,热影响区最窄,接头性能好。
在钨极氩弧焊填丝焊接时,采用焊丝距熔池一定高度导入,使焊丝熔化后不直接进入熔池,而是在电弧区下落,起到熔滴净化去气作用,可明显减少气孔。
3.5 钛板焊接设备焊接设备应简单、操作方便,可进行全位置焊接。
所选焊机的引弧、稳弧性能要好,焊接过程中规范参数稳定,调节方便,冷却水、保护气体供应系统安全可靠。
复层钛的焊接保护要好,输送氩气的管道应采用不易吸潮材料的塑料管,每次开机前对输气管进行检查,开机后,检查氩气的出气情况,若发现其中输气管不正常,要由专业人员及时检修,待检修完成后,再次检查,直到输气系统一切正常后,才可进行下一步工作。
3.6 焊接工艺①坡口型式由于钛与铁之间能形成TiFe、TiFe2脆性化合物,因此钛钢复合板焊接时,要通过结构设计和合理的选择焊接参数才能实现钢基层与钛复层互不熔合,即钛与钛、钢与钢各自进行焊接。
先焊钢基层,打底焊接用焊条电弧焊,焊接参数要小,防止钛复层熔化,除(一)型接头外,都要求焊透。
本设备选择(二)型。
未焊透应在钛复层一侧补焊。
焊缝经检验合格后方可进行钛复层焊接。
焊接钛复层时,用小的热输入,严防钢层熔化。
②工艺参数钛的钨极氩弧焊的工艺参数主要有焊接电流种类、焊接电流、保护气体流量等。
对于板厚为1.6mm的TA2,焊丝直径应为1.0~2.0mm,焊接电流应为60~80A,喷嘴氩气流量为10~12L/min,拖罩氩气流量应为14~16L/min。
③焊接电流焊接电流是氩弧焊的主要参数,电流增大,焊缝熔透深度和焊缝宽度增大,而余高减小,易产生烧穿、焊瘤等现象。
电流过小,则易产生未熔透、夹渣及成型不规则等现象。
④焊接速度焊接速度的选择主要根据工件厚度决定并和焊接电流配合以保证所需的熔深和熔宽。
焊接速度增大时,焊缝的余高以及焊缝宽度都相应减小,同时还会影响氩气对熔池的保护。
当焊接速度太快时,气体保护受到破坏,焊缝容易产生未焊透和气孔。
如果焊接速度太慢,会产生凹陷、烧穿等现象。
⑤喷嘴与工件的距离距离越大,气体保护效果越差,但距离太近会影响焊工视线,且容易使钨极与熔池接触,产生夹钨,一般喷嘴端部与工件的距离在8~14mm之间。
⑥焊丝加入熔池的方式焊接时,将焊丝末端在氩气保护层内往复断续地送入熔池的1/3~1/4处。
焊丝移出熔池时不可脱离气体保护区,送入时不可接触钨极,不可直接送入弧柱内。
这种方法适用于电流较小,焊接速度较慢的情况。
二是连续送丝法,在焊接时,将焊丝插入熔池一定位置,随着焊丝的送进,电弧同时向前移动,熔池逐渐形成。
这种方法一般适用于电流较大,焊接速度较快的情况,质量也较好,成形也美观。
但需要熟练的操作技术。
4 钛-钢复合板焊接检验4.1 检验人员焊接质量检验人员应经技术培训,能正确掌握焊缝质量评判标准。
无损检测检验人员应具有有关部门认可的资格。