應(yīng)用場(chǎng)景
氫氟酸泵蒙乃爾合金的焊接工藝
蒙乃爾合金泵的結(jié)構(gòu)
1.性能參數(shù)
蒙乃爾合金泵的性能參數(shù)見(jiàn)表1。
表 1 性能參數(shù)
2。蒙乃爾合金泵的結(jié)構(gòu)
蒙乃爾合金是最早應(yīng)用干氫氟酸介質(zhì)的一種耐蝕鎳一銅合金,其組織為均一的鎳基固溶體 ,熔點(diǎn)1316℃,典型宏觀硬度50HRB。由于蒙乃爾合金在非氧化性酸 (硫酸 、鹽酸、磷酸、氫氟酸 )類(lèi)以及鹽類(lèi)和堿類(lèi)水溶液中有良好的耐蝕性,在高溫下具有良好的抗氧化性能及在無(wú)氧狀態(tài)下基本無(wú)腐蝕的特點(diǎn)。用于烷基化裝置系統(tǒng)的氫氟酸泵為臥式單級(jí)懸臂離心泵(如圖1),泵體、泵蓋采用低碳20鋼,葉輪、軸、軸套、葉輪螺母、口環(huán)及集裝式機(jī)械密封選用Monel材質(zhì),為減少蒙乃爾合金的材料用量并防止過(guò)流部件的配合面由于接觸氫氟酸而形成氟化鐵,使零件難以拆卸,僅在零件的配合面堆焊Monel400合金。
二 堆焊工藝對(duì)比試驗(yàn)
1.堆焊對(duì)比試驗(yàn)
(1)氧乙炔焊 焊條規(guī)格為妒2.4mm 試驗(yàn)焊接電流分別為90A、100A、110A~120A;對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果:
①焊接電流5090A,焊件表面不易焊透。②焊接電流為120A過(guò)燒。③焊接電流為l10A時(shí)手感、表面質(zhì)量和堆焊剖面質(zhì)量最好。
(2)氬弧焊 焊絲規(guī)格為03.2ram;氬弧焊試驗(yàn)焊接電流分別為IOOA、110A、120A、130A、140A、180A、200A~n220A;對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果 :①焊接電流為≤90A,焊件表面不易焊透。②焊接電流為220A時(shí)過(guò)燒。
③焊接電流為120~200A時(shí)手感、表面質(zhì)量和堆焊剖面質(zhì)量最好。
2.不同基體溫度的堆焊的對(duì)比試驗(yàn)
(1)基體材料 同一爐號(hào)的20鋼。
(2)基體溫度 25o~(常態(tài))、80℃ 、100~C、120~C。
(3)加熱方法 非堆焊面均勻氧乙炔火焰加熱。
(4)加熱時(shí)間 保持基體在設(shè)定的溫度5min。試驗(yàn)結(jié)果:基體溫度≤120℃時(shí) ,堆焊表面易產(chǎn)生較大的氣孔和裂紋,≥12O℃溫度下堆焊的表面質(zhì)量和堆焊剖面質(zhì)量都很好。
三 泵體和泵蓋的焊接工藝
P05泵中,在泵體B、c處堆焊Monel400合金,泵、 D處也需堆焊Monel400合金,如圖2、圖3所示。
1.對(duì)焊件的要求
1)焊件金屬成分必須符合規(guī)定 ,過(guò)流零部件采用低碳20鋼。
2)焊接的最大問(wèn)題是易產(chǎn)生裂紋 、氣孔和夾渣。工件焊接處要干凈,焊接前用最好將坡 IJ用砂輪打磨光,然后用三氯乙烷或丙酮溶劑清除焊件焊接處周?chē)砻嬲次畚?(臟物、油脂和油膜等)。
3)焊件溫度低于零度時(shí)要預(yù)熱到100~120℃,焊接后不需進(jìn)行處理。
2.焊條要求
1)焊條金屬成分必須符合規(guī)定,Monel合金在碳素鋼體上的堆焊應(yīng)選用細(xì)焊條,如直徑為2.4~3.2mm的蒙乃爾190焊條。
2)焊條要干燥處理,烘干溫度控制在230~261~C。
3)焊條和焊絲的化學(xué)成分必須滿足表2、表3的要求。
3.泵體的焊接工藝要求
1)泵體焊接采用SMAWI藝 (即保護(hù)金屬電弧焊工藝) ,不推薦采用自動(dòng)焊(溫度太高),如采用則要用氬氣保護(hù) ,使用焊條不擺動(dòng)的焊接工藝 ,為使焊接金屬能流動(dòng) ,也可輕微擺動(dòng),但寬度最大不得超過(guò)焊條的1倍 。蒙乃爾合金焊接采用鎢極氬弧焊工藝 ,電極為鈰鎢極 ,直徑為4mm,端部磨成錐形。焊絲直徑選擇2.4—3.2mm,成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))為 :Al為分別比較幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知 :球體的直徑D對(duì)球體性能的影響最為顯著,其次為軸徑孵口球體在對(duì)稱(chēng)面上的厚度f(wàn),厚度f(wàn)對(duì)測(cè)量點(diǎn)應(yīng)力影響不是太明顯 。
所以 ,為了使泵驗(yàn)時(shí)球體的最大應(yīng)力值處于安全值以下,設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的參數(shù)應(yīng)該是球體的直徑D,其值對(duì)球體的力學(xué)性能影響相當(dāng)明顯;如果是結(jié)構(gòu)不允許,則應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)整球體軸的直徑d,其次為參數(shù)f 對(duì)于參數(shù)t,可不作為主要的調(diào)整對(duì)象。
另外,值得一提的是 ,球閥的密封面內(nèi)徑在閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)直接決定了球體所受液體靜壓面的大小,其值的大小直接影響到球體所受靜壓力值,故在能滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,應(yīng)該盡量地減小密封面內(nèi)徑,以改善球體的受力狀況。
由于篇幅所限,其他參數(shù)對(duì)球體的影響情況本文不再闡述,設(shè)計(jì)人員可根據(jù) 自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及力學(xué)知識(shí)自行調(diào)整。
三.結(jié)語(yǔ)
在設(shè)計(jì) 固定球閥的球體時(shí) ,為了使球體在管線上正常工作時(shí)的最大應(yīng)力值低于材料的許用應(yīng)力,出于安全性考慮,首先應(yīng)該顧及到球體本身的力學(xué)性能,球體直徑尺寸不能太小,起碼應(yīng)能滿足產(chǎn)品力學(xué)性能的要求,然后再考慮降低成本及其他方面的問(wèn)題。GMO-2%~0.4%、Ti為1.5%~3.O%、Mn為l_2%~1.8%,焊接電源為直流,正接。
2)泵體鑄件毛坯先找正并把B、 處加工到相應(yīng)位置 ,焊前在堆焊處以純鎳打 底然后至少堆焊兩層ENiCu7或RNiCu7,并在堆焊面兩{~140mm區(qū)域用砂輪打磨清理干凈,將焊絲用砂紙打磨干凈,每根切成lm左右長(zhǎng)度,用三氯乙烷或丙酮擦洗焊接區(qū)和焊絲表面。
3)焊完后的Monel合金層應(yīng) ≥5ram厚,為避免產(chǎn)生裂紋 ,最少應(yīng)分三層焊,第 1層是蒙乃爾合金與碳鋼混合層 (打底焊),焊接電流為90~100A,反面加純銅墊板 (帶R槽 )并通氬氣保護(hù),氬氣流量 :焊槍保護(hù)12L/rain,墊板通氬保護(hù)8L/min。焊接時(shí),焊絲壓向間隙,要求焊透。第2層以上為純蒙乃爾合金層,焊接電流為120~130A;第3層電流為130~140A,第4層及以后各層電流全部為180~200A,焊槍保護(hù)氬氣流量12L/rain。焊1~3層時(shí),工件處于平焊位置。焊第4層以后,將工件墊起20?!?0。左右,進(jìn)行上坡焊,以使熔化液態(tài)金屬向后流。每焊一層用角向磨光機(jī)仔細(xì)打磨焊縫表面,以去除表面氧化物和夾雜物 ,且溫度冷卻至80~100~C時(shí)再焊下一層焊縫。每層焊道表面須呈凹形。焊接過(guò)程中,焊槍不能在某一點(diǎn)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),中間換焊絲和滅弧時(shí),應(yīng)關(guān)閉焊槍手控開(kāi)關(guān),但應(yīng)繼續(xù)供保護(hù)氣體,焊槍在原地進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的停留,待熔池保護(hù)10s左右方可離開(kāi),焊后不需熱處理。要保證工件加工后Monel合金層厚度≥3.5ram。
4)泵蓋的焊接工藝要求先把泵蓋 、D處加工到相應(yīng)的尺寸 ,堆焊Monel合金前要在堆焊處以純鎳打底然后堆焊至少兩層ENiCu7或RNiCu7再加工到合適的尺寸,加工后需要保持一個(gè)連續(xù)的、可與HFI藝物流相接觸的鎳銅400合金表面,但是只允許第二或以上層鎳銅400合金表面與含HFT_藝物流相接觸。加工后鎳銅400合金堆焊和過(guò)渡層的最小厚度≥3.5mm。其他工藝與3)相同。
4.堆焊的質(zhì)量控制
(1)檢查和修理 焊接缺陷要磨光、鏟平或用電弧氣刨的方法修理直到顯出原有金屬本色,再按原來(lái)規(guī)定重焊,不能用錘擊方法封閉焊接金屬空穴。
(2)質(zhì)量控制 可使用無(wú)損探傷方法檢查 ,如用x射線拍照、磁粉滲透檢查等。所有焊口都應(yīng)進(jìn)行外觀的缺陷檢查,如表面裂紋、咬邊、對(duì)中度和焊穿等 ,所有根部焊道均應(yīng)進(jìn)行著色滲透法檢查,如有缺陷,在進(jìn)行剩余焊道檢查前應(yīng)進(jìn)行修理。
(3)檢驗(yàn) 所有焊工必須規(guī)定考核評(píng)定合格,每個(gè)焊工所焊的環(huán)向,對(duì)焊縫至少應(yīng)有20%進(jìn)行x射線拍照,并要合乎規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
【l】武廣昭.蒙乃爾合金管件的焊接【JJ.熱加工工藝,2007 (19).
【2】王貴生.蒙乃爾合金的焊接[J].焊管,2000,23(4).GM
鋼與銅焊接工藝
眾所周知,鋼與銅合金焊接會(huì)有很多的問(wèn)題,面對(duì)這些問(wèn)題,該如何解決呢?焊接工藝又是怎么樣的呢?下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下吧:
一、 焊接性
其焊接主要問(wèn)題是在焊縫區(qū)及熔合區(qū)易產(chǎn)生裂紋,產(chǎn)生裂紋有兩種形態(tài),焊絕裂紋和熱影響區(qū)滲透裂紋。
1) 焊縫裂紋,鋼與銅及其合金焊接焊縫中產(chǎn)生裂紋屬熱裂紋,其產(chǎn)生的原因是:
銅與鋼的物理性能差異很大,鋼與銅的熱膨脹和導(dǎo)熱率相差很大,因此焊接時(shí)接頭中產(chǎn)生很大的應(yīng)力,導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋。
由于銅和銅金屬焊接時(shí)熱裂紋傾向較大而鋼與銅及銅合金焊接時(shí)焊縫是鐵與銅的混合物,因此隨著含銅量增加,產(chǎn)生熱裂紋傾向也較大。
2) 熱影響區(qū)滲透裂紋,鋼與銅及銅合金焊接時(shí)在液體銅及銅合金相接觸的鋼中易產(chǎn)生滲透裂紋,滲透裂縫在高溫時(shí)形成的。
產(chǎn)生原因是:由于液態(tài)銅及銅合金對(duì)鋼的滲透作用和拉伸應(yīng)力共同作用的結(jié)果,從焊縫冷卻瞬間開(kāi)始,在接頭中就會(huì)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,這種應(yīng)力隨著不斷冷卻而增加,另外在結(jié)晶過(guò)程金屬組織往往有缺陷,在鋼的結(jié)晶表面就產(chǎn)生微觀裂口,在焊接拉伸應(yīng)力作用下,形成熱影響區(qū)滲透裂紋。
當(dāng)焊縫中Ni含量大于16%時(shí)在低碳鋼上不產(chǎn)生滲透裂紋(NiCu合金)。
二、 焊接工藝:
手工電弧焊,氬弧焊和氣體保護(hù)焊都可以焊接鋼與銅及其合金的異種接頭。
銅和鋼及其合金焊接時(shí)選用一種填充金屬,直接將兩種金屬焊接,在銅或鋼上堆焊過(guò)渡層,然后焊接。
由于含鎳焊縫抗?jié)B透裂紋能力強(qiáng),使用純鎳S901(Ni102)或鎳銅合金S911(Ni202)來(lái)熔敷過(guò)渡層,鎳能大大減除或消除銅及銅合金對(duì)鋼的滲透作用,十分有利于消除熱影響區(qū)的滲透裂紋。
1. 紫鋼與低碳鋼焊接。
堆焊過(guò)渡層后,可用紫銅作填充金屬材料,S201為加強(qiáng)熔池的脫氧作用.
2.硅青銅和鋁青銅與低碳鋼焊接。
堆焊過(guò)渡層后,可用鋁青銅作填充金屬材料S211此時(shí)焊縫的雙相組織,焊縫有較高的抗熱裂性能,也可用焊條Cu237去除藥皮擦干凈作填充金屬絲,鋁還可以減輕熱影響區(qū)滲透裂紋,焊縫強(qiáng)度也比紫銅高。用交流氬弧焊焊接。
3. 鐵白銅與低碳鋼焊接,堆焊過(guò)渡層后低碳鋼與鐵白銅(主要成分Ni5~6.5%,F(xiàn)e1.0~1.4%,其采為Cu)焊接時(shí),可采用BFe5~1作為填充金屬材料,引時(shí)焊縫含鐵量為32%左右,也具有足夠的抗熱裂能力,焊接時(shí),電弧應(yīng)偏離坡口中心,移至鐵白銅一側(cè),才能保證焊接接頭的性能。
由于鎳銅合金導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性與低碳鋼相近,因此焊接時(shí)不需要預(yù)熱。
銅及銅合金焊接規(guī)程
本規(guī)程規(guī)定了銅及銅合金焊接的基本要求,適用于銅及銅合金的手工鎢極氬弧焊、氣焊、熔化極氬弧焊和自動(dòng)埋弧焊等焊接的銅及銅合金制單層容器、襯銅容器的銅焊接工藝。
一、焊接用材料:
1. 焊接用氬氣純度≥99.99%,露點(diǎn)≤-50℃,并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。當(dāng)瓶裝氬氣的壓力≤0.5Mpa時(shí)不宜使用。當(dāng)預(yù)熱不方便或要求熔深較大時(shí)可用70%Ar+30%N2的混合氣體。氮和氦作保護(hù)氣體是氬氣時(shí)熔深的2~3倍,但氮?dú)庖踩菀讱饪自龆鄡A向。
2. 手工鎢極氬弧焊電極采用鈰鎢電極。電極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小來(lái)選擇(使用時(shí)一般比焊接電流所要求的規(guī)格大一號(hào)的鎢極),
3. 焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質(zhì),防止熔池金屬氧化和其它氣體侵入熔池,并改善液體金屬的流動(dòng)性。使用時(shí)可用無(wú)水酒精調(diào)成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側(cè)或用焊絲醮焊劑再焊接。在氣體保護(hù)焊時(shí)也可以使用焊劑以增強(qiáng)對(duì)熔池的保護(hù)作用。
4. 對(duì)比較重要結(jié)構(gòu),為了消除氧的不良影響,必須選用含有鋁、鈦等強(qiáng)脫氧劑的焊絲;為了防止合金元素在焊接過(guò)程中氧化和蒸發(fā):焊接黃銅(防止鋅氧化和蒸發(fā))時(shí)可選用含硅的焊絲并快速焊以減少高溫停留時(shí)間,焊錫青銅(防止錫氧化和蒸發(fā))時(shí)可采用含硅、磷等脫氧劑的焊絲并用硼砂和硼酸作熔劑,焊接鋁青銅(防止鋁氧化和蒸發(fā))可采用氯化鹽和氟化鹽組成的熔劑。
5.
二、施焊焊工:
1. 應(yīng)按GB50236《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中的規(guī)定考試合格。
三、焊前準(zhǔn)備:
1. 銅材坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法(含剪切),如采用等離子火焰方法加工應(yīng)從變色部分機(jī)械加工去掉不少于3mm,加工后的坡口表面應(yīng)平整、光滑,不得有裂紋、分層、夾雜、毛刺、飛邊和氧化色。坡口表面應(yīng)呈金屬光澤;必要時(shí)對(duì)坡口及兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)一般應(yīng)進(jìn)行100%PT。
2. 焊絲、坡口表面及其兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)必須表面的水、油污進(jìn)行清理(包括去表面氧化膜、鱗片、污染和不合格的氧化色)。打磨可用φ0.15~0.2不銹鋼絲盤(pán)刷金屬磨頭、和丙酮(沾丙酮的白布應(yīng)干凈,不要使用棉布或棉紗,以避免擦拭時(shí)帶出毛絨),但應(yīng)注意這些工具在使用前應(yīng)被清理干凈;盡量不要用砂輪打磨。
3. 對(duì)于外委熱加工的部件,如封頭等,原則上在進(jìn)廠后應(yīng)對(duì)銅材表面進(jìn)行100%PT,必要時(shí)對(duì)不能確定的部位進(jìn)行RT。
4. 焊絲表面可用不銹鋼絲刷或干凈的油砂紙擦洗;對(duì)表面氧化皮較厚的焊絲在焊前打磨后還需要化學(xué)清理?;瘜W(xué)清理:用HNO375cm3/L+H2SO4100cm3/L+HCl75cm3/L混合液清洗,再用堿水沖洗,最后用干凈的清水沖凈熱風(fēng)吹干。對(duì)銅材也可參考此法。
5. 清理干凈的焊絲和焊件應(yīng)保持清潔和干燥,不得用手觸摸焊接部位,焊前嚴(yán)禁污染,否則應(yīng)重新進(jìn)行清理,局部污染可局部重新清理;最好用白紙覆蓋在坡口用兩側(cè)。如清理后8h之內(nèi)未焊,焊前就應(yīng)重新清理。
6. 焊件裝配應(yīng)準(zhǔn)確,如果裝配不良時(shí),應(yīng)考慮換部件,而不得強(qiáng)行組對(duì),以避免造成過(guò)大的應(yīng)力。在正式焊接前應(yīng)對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查,合格后方可施焊。
7. 定位焊選用的焊絲及采取的工藝措施與焊接工藝相同。
8. 焊件組對(duì)時(shí)在應(yīng)力集中處(如焊縫交叉處和工件上的轉(zhuǎn)角處等)盡量避免進(jìn)行定位焊,定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,否則必須清除重焊。重焊應(yīng)在附近區(qū)域進(jìn)行,而不要在原處點(diǎn)焊。
9. 焊接縱縫時(shí),必須在焊件兩端放置引弧板和退弧板,引弧板和退弧板采用與被焊件相同牌號(hào)和厚度的銅材。焊接環(huán)縫時(shí)盡量避免產(chǎn)生弧坑。
10. 焊接過(guò)程中定位焊點(diǎn)開(kāi)裂,造成板邊錯(cuò)位或間隙變化,應(yīng)立即停止焊接,經(jīng)修復(fù)后才能繼續(xù)施焊。
11. 墊板材料一般為石墨制作墊板,因?yàn)槭珜?dǎo)熱慢,保溫性好。當(dāng)銅板較厚或墊板裝配間隙較大時(shí),可用粘土泥封住間隙,焊后去掉即可。也可以用焊劑(這里指埋弧焊用焊劑如HJ431)若電流較大還應(yīng)考慮焊劑層應(yīng)有一定的厚度。墊板尺寸可按下圖:
四、焊接要求:
1. 持證焊工應(yīng)按焊接工藝文件和其它文件焊接。
2. 在焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時(shí),應(yīng)采取有效防護(hù)措施,否則不準(zhǔn)施焊:
1) 焊接環(huán)境不清潔,有灰塵、煙霧;
2) 焊接環(huán)境風(fēng)速大于或等于1.5m/s;
3) 焊接環(huán)境相對(duì)濕度大于80%;
4) 下雨、下雪的室外作業(yè);
5) 焊接溫度低于5℃;
3. 銅材產(chǎn)品焊接設(shè)在專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地,場(chǎng)地應(yīng)鋪設(shè)橡膠或絨布;焊接時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離通風(fēng)口和門(mén)窗以避免影響氣體保護(hù)效果。
4. 用手工鎢極氬弧焊焊接純銅、黃銅(Cu-Zn)、錫青銅(Cu-Sn)和白銅(Cu-Ni)都用直流正接;鋁青銅(Cu-Al)和硅青銅(Cu-Si)用交流以除表面氧化膜。熔化極氬弧焊和自動(dòng)埋弧焊都用直流反接。
5. 焊前預(yù)熱:由于銅材導(dǎo)熱性能很強(qiáng),因此一般手工鎢極氬弧焊焊接大于4mm厚度時(shí),焊前都應(yīng)預(yù)熱,純銅4~12mm預(yù)熱200~450℃;青銅和白銅預(yù)150~200℃;硅青銅和磷青銅可不預(yù)熱并控制層間溫度不超過(guò)100℃。可視具體情況用火焰或遠(yuǎn)紅外線板進(jìn)行加熱。
6. 氣焊紫銅和青銅一般用中性火焰,因?yàn)檠趸嬉自斐稍責(zé)龘p,還原焰由于含H而容易產(chǎn)生氣孔。黃銅用弱氧化焰,以便生成氧化鋅并脫H減少氣孔。氣焊一般不開(kāi)坡口,只單面單層焊,以避免多次多層焊變形。焊后可以錘擊以細(xì)化晶粒,如板厚不超過(guò)5mm時(shí)可沿焊縫兩側(cè)各100mm處錘擊,當(dāng)厚度大于5mm時(shí)可先加熱到500~600度錘擊,再加熱到500~600度用水激冷。
7. 一條焊縫應(yīng)盡量一次焊完,不得已中途停焊后重新焊接時(shí),應(yīng)重疊10~20 mm。徹底清除表面污染、夾渣等缺陷?;】討?yīng)填滿,接弧處應(yīng)熔合焊透。一般熄弧采用堆高熄弧法:收弧時(shí)勻速抬高電弧,同時(shí)加速填充焊絲,直至電弧熄滅,使熄弧處焊縫局部凸出,必要時(shí)打磨超標(biāo)的余高。在焊機(jī)上有衰減裝置時(shí),此熄弧方法效果更好。
8. C、D類(lèi)接頭的焊縫與母材應(yīng)呈圓滑過(guò)渡。
9. 焊縫和熱影響區(qū)表面應(yīng)進(jìn)行100%檢查,不得有裂紋、未熔合、氣孔、弧坑、夾渣和飛濺物等缺陷,焊縫外不應(yīng)有打弧點(diǎn)。
10. 銅材壓力容器焊縫表面不應(yīng)有咬邊。常壓容器焊縫表面的咬邊深度不應(yīng)大于0.5mm,咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不應(yīng)大于100mm,焊縫兩側(cè)咬邊的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%。
11. 應(yīng)注意銅材立焊和仰焊不容易實(shí)現(xiàn),一般不安排這種位置。
12. 換熱器換熱管焊接順序:管板組裝(換熱管預(yù)留長(zhǎng)度應(yīng)不少于4mm,以便后面的機(jī)加工);管端及管板清理;一端脹管;焊接一面管板;機(jī)加工未焊換熱管管端;脹管;管端及管板清理;焊接未焊一面的換熱管。焊接時(shí)第一層一般不加絲焊(第一層是否進(jìn)行PT或氣密性檢測(cè)按規(guī)定),但其它層應(yīng)加絲焊。
13. 銅
五、焊縫返修:
1. 對(duì)需要返修的缺陷應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)生原因,提出改進(jìn)措施,編制焊接返修工藝(應(yīng)考慮加工裝防焊接變形)后才能開(kāi)始返修(下表為一般情況下焊縫缺陷及原因分析);
2. 焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過(guò)2次。
3. 一般用金屬磨頭清除缺陷和開(kāi)坡口。如果缺陷較深時(shí),可先用規(guī)定的手工銑打磨,再用金屬磨頭打磨坡口表面。坡口應(yīng)寬度均勻、表面平滑和便于施焊的凹槽,凹槽兩端有一定的坡度(一般不大于1:3)。
4. 返修前需將缺陷清除干凈,一般應(yīng)進(jìn)行100%PT確認(rèn)(若缺陷是裂紋,則必須進(jìn)行100%PT)。補(bǔ)焊時(shí)只需將缺陷除盡即可,不要挖得太深,必要時(shí)進(jìn)行RT進(jìn)行確認(rèn)缺陷已完全清除。補(bǔ)焊時(shí)先不填絲,用電弧對(duì)補(bǔ)焊區(qū)金屬熔化;填絲后電弧應(yīng)稍偏向焊絲,防補(bǔ)焊區(qū)金屬過(guò)熱,電弧可在補(bǔ)焊長(zhǎng)度方向上適度往復(fù)移動(dòng),以延長(zhǎng)熔池存在時(shí)間,以利于氫氣泡從熔池逸出。
5. 返修焊縫性能和質(zhì)量要求應(yīng)與原焊縫相同;
6. 銅焊接主要焊縫缺陷是氣孔和裂紋:
6.1 氣孔產(chǎn)生原因:銅焊接氣孔主要是氫進(jìn)入焊接熔池而形成的。氫來(lái)源有:材料、焊絲、保護(hù)氣體、送絲機(jī)構(gòu)、焊工的手套和環(huán)境濕度太高等,如焊絲被污染、材料及焊絲本身的氧化膜、送絲機(jī)構(gòu)上有油污或冷凝汗?jié)n等。預(yù)防措施:
6.1.1材料及焊絲內(nèi)的含氫量≤0.4mL /100g;
6.1.2 被焊件表面應(yīng)去除油污及氧化膜,存放時(shí)間不超過(guò)4h。表面清理后應(yīng)用干燥、潔凈、不起毛的物件覆蓋坡口及兩側(cè);
6.1.3 焊絲盡量使用拋光焊絲,不然處理方法同上;
6.1.4 保護(hù)氣體內(nèi)雜質(zhì)含量:H2≤0.001%;O2≤0.02%;N2≤0.1%;H2O≤0.02%;
6.1.5保護(hù)氣體管路:一般采用不銹鋼管或銅管,軟管采用塑料管而不能用橡膠等易吸水的軟管;焊前應(yīng)檢查冷卻水管道,確保不會(huì)漏水;當(dāng)環(huán)境濕度很大時(shí),應(yīng)對(duì)保護(hù)氣體進(jìn)行加熱對(duì)管路進(jìn)行吹掃;
6.1.6 送絲機(jī)構(gòu):不得有油污,送絲同采用聚四氟乙烯管,并焊前清理管內(nèi)污染和冷凝水;
6.1.7現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境:溫度不宜超過(guò)25℃,相對(duì)濕度不超過(guò)50%,保持環(huán)境清潔;
6.1.8焊工:工作服裝盡量是白色的,以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和清理污染。焊時(shí)注意汗水和油漬不要再次污染焊件;
6.1.9 在焊前都應(yīng)在試板上試焊,以便檢查保護(hù)氣體和管路是否合格。
6.1.10 焊接工藝上預(yù)防措施:用雙面焊代替單面焊;每道焊縫薄時(shí)比厚時(shí)有利于氣孔逸出;大直徑焊絲有利于減少氣孔;焊前預(yù)熱、焊后緩冷;降低電弧電壓、增大電流、降低焊接速度,有利于減少氣孔。
6.2 裂紋產(chǎn)生原因:材料焊接性較差;選擇焊絲時(shí)沒(méi)考慮抗裂性;結(jié)構(gòu)的拘束度過(guò)大。預(yù)防措施:
6.2.1 對(duì)焊接性較差的銅材在焊接前應(yīng)考慮其抗裂性而不能只考慮強(qiáng)度;必要時(shí)可考慮對(duì)焊件進(jìn)行退火后焊接,焊后再淬火時(shí)效。
6.2.2 選擇抗裂紋性好的焊絲,如含Si等低熔點(diǎn)元素的焊絲。
6.2.3 盡量減少焊接接頭的拘束度,合理安排焊接順序,讓焊縫能夠有橫向收縮余量,以減小焊接應(yīng)力。沒(méi)有必要定位焊的就不要焊定位焊,能雙面定位焊的就不要單面定位焊。
6.2.4 盡量改單面焊為雙面焊。
六、探傷要求:
1. 封頭拼縫焊后應(yīng)進(jìn)行100%RT,成形后再按規(guī)定100%RT或100%PT。
2. A、B類(lèi)焊縫一般進(jìn)行100%RT。
3. 容器上的C、D類(lèi)焊接接頭進(jìn)行100%PT。
4. 銅材表面補(bǔ)焊焊縫進(jìn)行100%PT。
5. 銅卡具和拉筋的臨時(shí)固定連接焊縫拆除后的焊痕等進(jìn)行100%PT。
6. 其他圖樣要求探傷的部位。
焊接系統(tǒng)的特點(diǎn)
點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)由機(jī)械裝置、供電裝置、控制裝置三大部分組成。點(diǎn)焊機(jī)為了適應(yīng)焊接工藝要求,加壓機(jī)構(gòu)(焊鉗)采用了雙行程快速氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu),通過(guò)切換行程控制手柄改變焊鉗開(kāi)口度,可分為大開(kāi)和小開(kāi)來(lái)滿足焊接操作要求。通常狀態(tài)為焊鉗短行程張開(kāi),當(dāng)把控制按鈕切換到“通電”位置,扣動(dòng)手柄開(kāi)關(guān)則焊鉗夾緊加壓,同時(shí)電流在控制系統(tǒng)控制下完成一個(gè)焊接周期后恢復(fù)到短行程張開(kāi)狀態(tài)。
焊接的分類(lèi)
金屬的焊接,按其工藝過(guò)程的特點(diǎn)分有熔焊,壓焊和釬焊三大類(lèi).
在熔焊的過(guò)程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會(huì)氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池,還會(huì)在隨后冷卻過(guò)程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
為了提高焊接質(zhì)量,人們研究出了各種保護(hù)方法。例如,氣體保護(hù)電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護(hù)焊接時(shí)的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時(shí),在焊條藥皮中加入對(duì)氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧,就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池,冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。
焊接目的
焊接通過(guò)下列三種途徑達(dá)成接合的目的:
1、熔焊——加熱欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷卻凝固后便接合,必要時(shí)可加入熔填物輔助,它是適合各種金屬和合金的焊接加工,不需壓力。
2、壓焊——焊接過(guò)程必須對(duì)焊件施加壓力,屬于各種金屬材料和部分金屬材料的加工。
3、釬焊——采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材,填充接頭間隙,并與母材互相擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)鏈接焊件。適合于各種材料的焊接加工,也適合于不同金屬或異類(lèi)材料的焊接加工。
現(xiàn)代焊接的能量來(lái)源有很多種