高效焊接方法 第一章 窄间隙焊接
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哈尔滨焊接研究所窄间隙操作说明窄间隙操作是指在焊接过程中,焊接接头的间隙较窄的一种焊接方法。
特别适用于焊接厚板。
1. 准备工作:- 确保焊接设备和工具的正常运行和操作性能。
- 检查焊接接头的几何形状和尺寸,确保其符合规范要求。
2. 清理焊接接头:- 使用机械清理工具(如刷子、砂轮等)清理焊接接头的毛刺、脏污和锈蚀。
- 使用溶剂或清洁剂清洁焊接接头表面,确保其清洁无油污和杂质。
3. 设置焊接设备:- 根据焊接接头的类型和材料选择适当的焊接电流和电弧稳定性。
- 设置正确的焊接电流和电压,确保焊接的稳定性和质量。
4. 准备焊接电极:- 根据焊接接头的材料选择正确的焊接电极。
- 使用合适的焊接电极外径和内径,确保与焊接接头的间隙相匹配。
5. 开始焊接操作:- 将焊接电极对准接头的间隙,保持适当的角度和距离。
- 打开焊接电源,开始焊接。
- 控制电弧长度和焊接速度,使焊缝均匀平整。
6. 监控焊接质量:- 在焊接过程中,及时检查焊缝的质量和形状,确保其符合要求。
- 如发现任何焊接缺陷或质量问题,立即停止焊接,并进行修补或重焊。
7. 完成焊接操作:- 焊接完成后,关闭焊接电源,并将电极从焊接接头中取出。
- 清理焊接接头和焊缝,保持其干净整洁。
8. 进行焊后处理:- 对焊接接头进行焊后热处理或其他必要的处理工序,确保焊缝的质量和性能。
- 进行焊缝的检测和评估,以确保其达到规范要求。
注意事项:- 在窄间隙焊接操作中,操作者要注意安全,穿戴防护用品,并严格遵循操作规程和安全操作要求。
- 在操作过程中,要保持焊接设备和焊接接头的清洁和干燥,以防止杂质和水分对焊接质量的影响。
- 在操作过程中,要随时注意电弧的稳定性和焊接质量,及时调整参数和操作方式,确保焊接的质量和稳定性。
什么是窄间隙焊什么是窄间隙焊?它有哪些特点?厚板对接接头,焊前不开坡口或只开小角度坡口,并留有窄而深的间隙,采用熔化极气体保护焊或埋弧焊完成的整条焊缝的高效率焊接法称为窄间隙焊。
窄间隙焊可以应用于平焊、垂直焊、横焊和全位置焊。
从材料上,可以焊接碳钢、低合金钢和铝合金等。
按热输入量的大小,可将窄间隙焊分为两种类型:一种是采用小直径焊丝、小电流,因而热输入量低,主要用于焊接热敏感性材料和全位置时焊接等;另一种为粗丝,采用较大的焊接电流,热输入量较高,主要用于焊接普通碳钢,为的是提高生产率。
低热输入窄间隙焊接是采用焊丝直径为φ0.9~φ1.2mm 的细焊丝,每根焊丝的焊接热输入都在6kJ/cm以下,坡口间隙在6~9mm之间。
为提高生产率,一般使用双丝或三丝,焊丝之间距离在50~300mm的较大范围。
焊丝应分别指向坡口侧壁,以便在热输入低的情况下保证焊缝与母材熔合。
为此,通过摆动导电嘴或将焊丝制成波浪状,达到摆动焊丝的目的。
保护气体应根据母材来选取。
焊钢时,大多采用Ar+20%CO2的混合气体;焊铝时,使用35%He+65%Ar的混合气体。
为实现细丝窄间隙焊接,焊枪及导电嘴应具备如下特点:导电嘴应做成扁平状,在其表面包复聚乙氟乙烯薄膜做为绝缘。
导电嘴应有水冷以防高温烧坏。
另外,导电嘴还应由焊缝跟踪装置导向。
除此而外,焊接电源及送丝机与一般气体保护设备大致相同,其示意图如图40所示。
窄间隙焊接的主要优点是:①减少了填充金属用量,降低了成本。
②焊接热输入量低,所以焊缝金属与热影响区的力学性能好。
③采用射流过渡的熔滴过渡形式,所以可以进行全位置焊。
④变形小且易控制。
另一种为高热输入窄间隙焊接,采用大直径焊丝(φ2.5~φ4.8mm)和大焊接电流,可以进一步提高生产率。
但由于使用直流反极性接法易造成梨形熔深而产生裂纹。
为此,使用直流正极性接法焊接或脉冲电流焊接不埋能够获得良好的效率。
由于此法焊丝较粗,导电嘴均在坡口之上,则焊丝伸出长度较大。
窄间隙焊接技术6.1 窄间隙焊接技术背景随着现代工业及国防装备的日趋大型化和高参数化,厚板、超厚板焊接金属结构的应用也愈来愈广泛,随着焊接结构的大型化,要求得到越来越良好的焊接接头性能。
传统的大厚度钢板焊接方法不仅开坡口困难,焊接速度缓慢,而且焊后板材应力变形很大,从而使生产效率十分低。
窄间隙焊接(Narrow Gap Welding,W) 作为一种先进的焊接技术,有效地克服了以上缺点。
这项技术(NGW)简称:NG于1963年12月由美国巴特尔研究所(Battelle)开发,并由该所的R(P( Meister和D(C(Matin合写文章刊登在《British Welding Journal》杂志的的1966年5月号上。
自从“Narrow Gap Welding”一词在杂志上第一次出现后,立即受到了世界各国焊接专家的高度关注,并相继投入了大量的研究。
6.2 窄间隙焊接技术原理窄间隙焊接技术是在应用已发明的传统焊接方法和工艺基础上,加上特殊的焊丝、保护气、电极向狭窄的坡口内的导入技术以及焊缝自动跟踪等特别技术而形成的一种专门技术。
窄间隙焊接方法分为:窄间隙埋弧焊(N-SAW)、窄间隙钨极氩弧焊(N-CTAW)、窄间隙熔化极气体保护焊(N-GMAW)。
窄间隙焊是一种能提高焊接质量、提高焊接生产率和降低生产成本的工业技术,尤其是高的力学性能和低的残余应力与残余变形,使该技术在钢结构焊接领域中有着巨大的应用潜力和广阔的应用范围。
从技术角度上看,其诸多的技术优越性决定着该技术在薄板除外的所有板厚范围内焊接均有极大的诱惑力。
但从经济角度上看,窄间隙焊接技术的确存在着一个经济板厚范围问题,即在享有其技术优越性的同时,能获得显著经济效益的板厚范围。
一般来讲,板厚越大,其经济效益也越大。
具有明显经济优越性的最小板厚,可称为窄间隙焊的下限板厚。
该下限板厚随着结构的钢种、结构的可靠性要求、结构尺寸及空间位置而不同,但一般为20,30mm。
窄间隙co2气体保护焊的磁控焊缝跟踪方法1. 引言1.1 概述窄间隙CO2气体保护焊作为一种高效、高质量的焊接方法,广泛应用于船舶、液化天然气储罐、石油管道等工程领域。
而在窄间隙CO2气体保护焊的过程中,焊缝跟踪是实现自动化焊接的关键技术之一。
1.2 窄间隙CO2气体保护焊简介窄间隙CO2气体保护焊是一种采用惰性气体(如二氧化碳)对焊缝进行保护的电弧焊接方法。
相较于传统手工电弧焊接,其具有熔深较大、变形小、工作效率高等优势。
同时,窄间隙要求对工艺参数和操作技巧有较高要求,对施工人员水平提出了更高的要求。
1.3 磁控焊缝跟踪方法简介磁控焊缝跟踪方法是利用电磁感应原理,通过感应产生的电流和磁场来实现对焊缝位置的自动检测和跟踪。
该方法能够有效解决传统焊接过程中对焊工操作技巧和经验的依赖,提高焊接质量和生产效率。
通过本文对窄间隙CO2气体保护焊与磁控焊缝跟踪方法结合的研究与分析,可以进一步探讨两者之间的技术优势和应用前景,并对未来的发展趋势进行展望。
这将有助于推动该领域技术的发展,提高窄间隙CO2气体保护焊的自动化水平和质量稳定性。
2. 窄间隙CO2气体保护焊的原理与特点2.1 工艺原理窄间隙CO2气体保护焊是一种常用的焊接方法,其工艺原理基于CO2气体的阻挡和保护作用。
在窄间隙焊接过程中,被加工材料的两个相邻部分之间只有较小的缝隙,此缝隙通常为0.5-4mm,因此称为窄间隙。
在窄间隙CO2气体保护焊过程中,CO2气体被用作保护性气体。
当电弧产生时,电弧能量将使周围空气中的元素发生离子化,并形成离子流。
同时,CO2气体通过喷嘴进入焊接区域并环绕电弧和摆线运动,形成CO和O的高温等离子区域。
这种等离子区域起到了保护作用,防止了外界空气中的杂质污染熔池并减少了二氧化碳内部含量对溶质元素造成的影响。
此外,在窄间隙CO2气体保护焊过程中,还需要控制合适的焊接速度和电流强度,以确保焊接熔池的形成和稳定。
只有掌握这些参数,才能使焊接缝结构均匀且无缺陷。
窄间隙焊接技术的分类和原理窄间隙焊接技术按其所采取的工艺来进行分类〔5〕,可分为窄间隙埋弧焊(NG-SAW)、窄间隙熔化极气体保护焊(NG-GMAW)、窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)、窄间隙焊条电弧焊、窄间隙电渣焊、窄间隙激光焊,每种焊接方法都有各自的特点和适应范围。
1.1 窄间隙埋弧焊1.1.1 窄间隙埋弧焊简介窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代,很快被应用于工业生产,它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。
窄间隙埋弧焊的焊接接头具有较高的抗延迟冷裂能力,其强度性能和冲击韧性优于传统宽坡口埋弧焊接头,与传统埋弧焊相比,总效率可提高50%~80%;可节约焊丝38%~50%,焊剂56%~64.7%。
窄间隙埋弧焊已有各种单丝、双丝和多丝的成套设备出现,主要用于水平或接近水平位置的焊接,并且要求焊剂具有焊接时所需的载流量和脱渣效果,从而使焊缝具有合适的力学性能。
一般采用多层焊,由于坡口间隙窄,层间清渣困难,对焊剂的脱渣性能要求秀高,尚需发展合适的焊剂。
尽管SAW工艺具有如下优点:高的熔敷速度,低的飞溅和电弧磁偏吹,能获得焊道形状好、质量高的焊缝,设备简单等,但是由于在填充金属、焊剂和技术方面取得的最新进展,使日本、欧洲和俄罗斯等国家和地区在焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时广泛采用NG-SAW 工艺。
NG-SAW用的焊丝直径在2~5mm之间,很少使用直径小于2mm的焊丝。
据报导,最佳焊丝尺寸为3mm。
4mm直径焊丝推荐给厚度大于140mm的钢板使用,而5mm直径焊丝则用于厚度大于670mm的钢板。
NG-SAW焊道熔敷方案的选择与许多因素有关。
单道焊仅在使用专为窄坡口内易于脱渣而开发的自脱渣焊剂时才采用。
然而,尽管使用较高的坡口填充速度,单道焊方案较之多道焊方案仍有一些不足之处。
除需要使用非标准焊剂之外,它还要求焊丝在坡口内非常准确地定位,对间隙的变化有较严格的限制。
对焊接参数,特别是电压的波动以及凝固裂纹的敏感性大,限制了这一工艺的适应性。
窄间隙焊接简介及应用前景作者:沈爱军来源:《中国科技博览》2015年第06期[摘要]本文从窄间隙焊的定义和分类入手,简要介绍了窄间隙焊的概念、应用及发展前景[关键词]焊接方法弧焊窄间隙焊应用中图分类号:P755.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0345-01前言随着现代工业和重工装备的日趋大型化、高参数化,厚板、超厚板焊接金属结构的应用也愈来愈广泛,窄间隙焊接作为一种新型的、具有很高的焊接效率、优良的焊接接头性能、更低的生产成本的焊接技术,正日益受到焊接领域的重视和企业的青睐。
1.窄间隙焊的概念及分类。
所谓窄间隙焊,通俗讲就是厚板对接接头,焊前不开坡口或只开小角度坡口,并留有窄而深的间隙,采用现有的弧焊方法完成的整条焊缝的高效率焊接法称为窄间隙焊。
窄间隙焊可以应用于平焊、垂直焊、横焊和全位置焊;从材料上,可以焊接碳钢、低合金钢和铝合金。
按热输入量的大小可将窄间隙焊分为两种类型:一种是采用小直径焊丝、小电流,因而热输入量低主要用于焊接热敏感性材料和全位置时焊接;另一种为粗丝,采用较大的焊接电流,热输入量较高,主要用于普通碳钢.。
按其所采取的工艺来进行分类,可分为窄间隙埋弧焊(NG-SAW)、窄间隙熔化极气体保护焊(NG-GMAW)、窄间隙钨极氩弧焊(NG-GTAW)、、窄间隙焊条电弧焊(NG-SMAW)、窄间隙电渣焊(NG-ESW)、窄间隙激光焊(NG-LBW)等。
下面就工业上常用的几种焊接方法作一简要介绍。
1.1 窄间隙埋弧焊(NG-SAW)1.1.1 窄间隙埋弧焊(NG-SAW)简介窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代,很快被应用于工业生产,它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。
窄间隙埋弧焊的焊接接头具有较高的抗延迟冷裂能力,其强度性能和冲击韧性优于传统宽坡口埋弧焊接头,与传统埋弧焊相比,总效率可提高50%~80%;可节约焊丝38%~50%,焊剂56%~64.7%。
焊接进展讲座 A——结课作业姓名:袁亮文学号:09850324班级:焊接技术与工程3班学院:材料科学与工程学院窄间隙焊接技术摘要:随着材料的不断发展,越来越多的材料需要被焊接,为提高效率,出现了许多新型的焊接技术。
关键词:窄间隙、焊接、气体保护窄间隙钨极氩弧焊此种焊接工艺基本不产生飞溅和熔渣,由于电弧的稳定性,也很少产生明显的焊接缺陷,并且也已确立向全位置焊接的应用。
但是这一方法的缺点在于工作效率低,为了提高工作效率,对填充焊丝通电加热的同时,还应该采用热电阻线焊接法,这种方法的有利方面是可以个别选择焊接电流和填充焊丝的送给量。
但是,如果给予填充焊丝过多的通电量,会引起钨极惰性气体保护焊的磁冲击,形成的电弧不稳定。
因此,采取将电弧电流和电线电流分别脉冲化或错开其相位,或将单方面的电流交流化等措施。
超高强钢的使用促进了TIG焊在窄间隙焊接中的应用,一般认为TIG焊是焊接质量最可靠的工艺之一。
由于氩气的保护作用,TIG焊可用于焊接易氧化的非铁金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金以及难熔的活性金属(如钼、铌、锆)等,其接头具有良好的韧性,焊缝金属中的氢含量很低。
由于钨极的载流能力低,因而熔敷速度不高,应用领域比较狭窄,一般被用于打底焊以及重要的结构中。
窄间隙焊条电弧焊由于窄间隙焊接主要面向机械化及自动化生产,焊条电弧焊在窄间隙焊接中的应用不多,而且焊接质量不好控制。
但实际生产中,窄间隙焊条电弧焊具有其他焊接方法所不能替代的优势(如使用方便、灵活、设备简单等),因此在某些领域中,如在大坝建筑中用于钢筋的窄间隙焊接,解决了由于钢筋连接技术造成的钢筋偏心受力问题,成本仅为绑条焊的1/11;对ф18~40mm的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级钢适用。
窄间隙电渣焊窄间隙电渣焊除了可以焊接各种钢材和铸铁外,还可以焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金以及铜。
它被广泛用于锅炉制造、重型机械和石油化工等行业,近年来在桥梁建造中,窄间隙电渣焊被用于焊接25~75mm的平板结构。