窄搭接缝焊机讲议
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窄间隙焊接技术的分类和原理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。
TMEIC 窄搭接焊机管控措施摘要:本钢三冷轧的两条连退机组和一条镀锌机组使用的都是TMEIC窄搭接焊机,用于带钢头尾焊接,是最重要的单体设备之一,是保证机组连续稳定运行的关键设备。
三冷连退机组采用自动窄搭接焊机(Mesh Seam Welder),利用焊轮压力和大电流,滚压过有搭接量的带钢形成回路,在带钢搭接处回路大电阻部位瞬时产生巨大的热量,熔融搭接处带钢,并通过后续碾压轮碾压平整,完成将先行板和后行板带钢焊机在一起的功能。
焊机的焊接质量极大程度的影响着连退机组的生产效率、生产成本。
三冷轧两条连退机组的TMEIC焊机焊接温度不合,是影响机组产量与质量的主要原因之一,该故障导致的停机次数占比超过总停机次数的20%。
关键词:本钢;窄搭接;焊机通过对三冷连退两条机组窄搭接焊机长期深入的现场摸索和研究,在TMEIC窄搭接焊机整体焊接质量稳定性上取得了巨大突破,整理形成了以下管控措施:一、下焊轮的高度对焊接温度及焊接质量影响极大。
在焊轮位置正常时,上焊轮的底部母线与夹具上颚底部的耐磨板水平高度相当,实际搭接量与焊机设定搭接量一致;当下焊轮高度偏上或偏下,上焊轮的压下的位置也随之变化,这就导致焊接过程中实际搭接量出现了变化,如图1所示,此时在焊机画面上设置的搭接量正常,但实际搭接量却远小于焊机设定搭接量,在这种情况下,如果一味地增加焊机电流输入值,不仅不能很好地解决未焊透缺陷,还会导致回路中电流过大而烧损焊轮。
图1.焊轮的高度对焊接搭接量的关系结合三菱PLC程序对下焊轮标定过程的分析,总结出一套对下焊轮的高度标定方法:准备工作:①钢板尺,或其他有一定硬度的直线型物体。
(为了方便,我们选用检修牌)②操作人员与设备人员同时在场。
标定过程:①操作人员将焊机C型架点动至夹钳处,设备人员用钢板尺测量,判断下焊轮顶点与下夹钳的上表面是否在一个水平面。
如果发现有误差,操作人员在焊机手动操作界面,向上(UP JOG)或向下(DOWN JOG)点动,使其满足要求。
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%。
窄间隙埋弧焊随着压力容器壳体厚度的增加,坡口的体积也随之增加,单位长度上的焊缝金属填充量急剧增加,不仅焊接效率降低,而且焊材消耗量明显增加,如此发展了窄间隙埋弧焊。
即厚板对接接头,焊前开Ⅰ形坡口或只开小角度坡口,并留有窄而深的间隙,采用气体保护焊或埋弧焊的多层多道焊完成整条焊缝的高效率焊接法,叫窄间隙焊。
如厚度在 50mm 以上,焊件若采用普通的 V 形或 U 形坡口埋弧焊,则焊接层数、道数多,焊缝金属填充量及所需焊接时间均随厚度呈几何级数增长,焊接变形也会非常大且难以控制。
窄间隙埋弧焊就是为了克服上述弊端而发展起来的。
窄间隙埋弧焊接可以应用于平焊位置焊接。
窄间隙焊接按照热输入的大小可分为下列两种类型:1、低热输入窄间隙焊接采用焊丝直径为0.9~1.2mm,每根焊丝的热输入都都在6kJ/cm以下,坡口间隙为6—9mm之间。
为提高焊接生产率,通常用双丝或三丝,焊丝之间相距50~300mm,每根焊丝有单独的焊丝送进系统、控制系统和焊接源。
200mm厚的钢板采用双丝施焊55层,即可焊成。
其优点为:(1)由于大大缩小了焊缝体积,因此节省了焊丝消耗量,减少了应力和变形。
(2)由于热输入低,可防止焊缝金属裂纹及焊后消除磁力热处理过程中产生的裂纹。
(3)因为是多道焊,后道焊缝对前道焊缝有充分的回火作用,所以焊缝晶粒细小、韧度好。
(4)母材金属能均匀稀释到焊缝中去。
细丝窄间隙焊接,板厚大于50mm,其生产率等经济指标可超过埋弧焊。
板厚在50mm以下时,主要是为了获得优良的焊缝性能和实现全位置机械化焊接。
2、高热输入窄间隙焊接采用焊丝直径2.5~4.8mm,焊件装配间隙为10~15mm,由于焊接电流较大,会形成“梨形”熔深,在焊缝中间易产生裂纹。
为预防裂纹,可以采用直流正接和脉冲电流焊接法。
由于窄间隙焊需要采用特殊的焊枪和焊丝矫直机构,使焊丝能深入到窄而深的间隙内,并使焊接过程不夹渣,焊缝金属与侧壁熔合量良好。
如此窄间隙埋弧焊首先应解决的技术关键在于:1)必须研制出在窄间隙内脱渣性好的焊剂;2)采用焊头能自动跟踪焊缝的焊接设备,保证每层焊道与侧壁的良好熔合;窄间隙埋弧焊可采用三种工艺方案:1)每层单道,这种焊接工艺能在最小宽度在14mm的间隙内完成焊接过程,焊接时间最短,但对坡口间隙误差要求较高,焊丝必须始终对准间隙中心保证两侧壁均匀的熔合。