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不锈钢薄壁管氩弧焊自熔焊接工艺

来源:亚游国际ag钢业 日期:2020-06-06 20:06:03 人气:90

我公司在客户提出的要求范围内,对产品的不锈钢薄壁管采用自熔的氩弧焊焊接工艺,既能满足力学性能和耐腐蚀性能要求,同时满足焊缝外观缺陷及外形尺寸的要求,及内壁焊缝颜色的要求。

我公司是生产食品机械成套系统设备企业,公司一直致力于高品质产品,故对焊缝质量的要求也很高。在一个德国客户的项目里,客户提出了严格的相关焊接质量要求,我公司通过质量保证体系的运转,包括原材料的控制,焊接工艺的评定,焊工技能培训和焊缝外观缺陷及外形尺寸的控制等,完全满足了客户的要求。

1概述

1.1项目产品简介

产品为食品杀菌系统设备,产品受压部分均为符合EN 10217-7 316L的不锈钢薄壁不带填充材料的焊管件,壁厚范围为1.22.0 mm,管径范围为Φ25~Φ108 mm。

1.2项目产品焊接要求

德国客户的技术文件里提出的焊接要求主要有:1)焊接工艺评定和焊工资质符合ASMEIX-2013要求;2)焊接工艺评定符合ASTM A262-10 E晶间腐蚀要求;3)焊缝外观缺陷及外形尺寸符合EN ISO 5817:2003 B级要求;4)管内壁焊缝颜色符合AWS D18.12样号13(银白、稻草黄)要求。

2焊接工艺评定

2.1试验材料及设备

本试验选用的材料为符合材料标准EN10217-7 316L的焊管,材料供应商为昆山新莱,规格为Φ38mm×125mm×1.2mm,6件,化学成分和力学性能分别见表1和表2,化学成分S+P=0.024%<0.040%。氩气纯度为99.999%,两瓶。焊机为三社SanRex型号SD300TP,一台。锡箔纸一卷。

2. 2试验程序

2.2.1点固。试件的接头型式采用I型接头,如附图所示。组对前先使用锉刀去除切管造成的毛刺,采用清洗剂擦干净管内壁和外壁焊接区域,然后组对时管件1和管件2尽量贴紧,不留间隙,不得存在错边。点焊沿圆周均布四点,点焊电流55A,采用两步点焊,形成熔池即可。

2.2.2施焊

2.2.2.1试验位置采用水平固定焊,即5G位置,夹持于台虎钳上。

2.2.2.2用锡箔纸将管件两端封住,一端中心位置进入氩气;另一端用钨针在封口锡箔纸的管中心位置扎两个排气口,以便排除氧气。充气保持10s后再开始焊接,以保证空气完全排除。

2.2.2.3焊接工艺参数及技术措施:焊接参数见表3所示。采用摇摆焊,四步长焊。

2.2.3试验结果

2.2.3.1外观检验:焊缝成形纹路美观、均匀,焊缝内外基本与母材齐平,未发现表面缺陷,符合标准要求。

2.2.3.2拉伸试验:拉伸试验结果,见表4。

2.2.3.3弯曲试验:弯曲试验结果,见表5。

2.2.3.4晶间腐蚀:按ASTM A262-10方法E,试样在硫酸-硫酸铜-铜屑溶液中进行15小时沸腾试验。经检验,试样无晶间腐蚀裂纹。结论:不锈钢薄壁不带填充材料的316L焊管,采用氩弧焊自熔,其焊缝外观缺陷、力学性能和抗晶间腐蚀性能能够满足使用的要求。

3产品施焊要点与分析

3.1自熔氩弧焊容易产生的焊接缺陷

从工艺评定结果来看,通常适当的工艺本身都能够满足性能的要求。而在实际焊接中,焊工的技能和经验非常重要,往往会由于焊工的问题而产生焊缝外观缺陷和外形尺寸的不足,从而导致了由于缺陷造成的性能不足。所以焊缝的外观缺陷和外形尺寸是控制的重点,要求较高的还有管内壁焊缝的颜色。不锈钢薄壁管自熔氩弧焊容易产生以下几个焊接缺陷:

1)接头处未焊透:焊工在起弧时,还未等形成稳定的熔池就开始向前进,易由于起弧段热量不足而造成未焊透,另在接头时由于搭接量太少及同前所述的方式起弧,使得未焊透处仍未得到充足的热量而保留。

2)内凹(外凸):由于管件两端有锡箔纸封住,如果排气孔的输出量不能够与进气量达成一定平衡,造成管内形成一定的氩气压力,在施焊时,内压将使焊缝金属向外鼓,形成内凹。

3)外凹(内凸):最根本的原因是由于热量过大和熔池的重力造成的,电流过大、焊速太慢、摆幅过宽等都是造成热量过大的因素,且在平位最易产生。

4)内壁焊缝颜色不良:内壁焊缝的颜色是由管内的氧含量决定的。排气的时间充分、;て拇慷鹊榷怨苣谘鹾坑泻艽蟮挠跋。氧含量越低,颜色表现越好,焊缝氧化程度越低,在含氧量50ppm以内,焊缝颜色保持在轻微金黄和银白色。采用99.999%氩气;ばЧ虾。

5)焊缝成形不良:对于I型的不锈钢管件焊接接头的摇摆焊,对焊工来说,易产生几个成形的问题,如焊偏、摆幅不均匀、滑等。

3.2焊接工艺要点与分析

通过培训与考核焊工,以保证焊工的技能完全满足产品的需要外,以及在我公司焊接工艺文件里按ASME IX列出通常的一些要素外,还明确出了以下一些重要的内容。

3.2.1起弧时应形成稳定的熔池形状后,再开始摆动向前或直线向前。并在接头时,至少重叠10mm以上。

3.2.2采用锡箔纸封住管口时,在排气端的锡箔纸不宜紧绷,应稍松,以便判断内压。排气孔应均匀分布在管中心,并随着管径的增加应相应的增加排气孔数。

3.2.3焊接电流I=n·d,系数n=25±5),d为壁厚且在2mm以内。管径在2560mm范围内n25,随着管径越小,n越偏;反之亦然。摇摆焊的幅度应越窄越好,并保持一定的焊接速度。

3.2.4管内充气时间t=k·π·D2·L/4f,t为充气时间min,k为系数取56,D为管径cm,L为;でざm,f为气体流量L/min。

3.3焊缝质量验收

公司检验员及德国客户经过100%的焊缝验收(共2052条管对接焊缝),按照EN ISO5817:2003 B级及AWS D18.12样号13的要求,一次合格率达99.4%。

4结束语

4.1符合标准的不带填充材料的不锈钢薄壁316L焊管,采用氩弧焊自熔焊接工艺,可以满足工艺评定的要求和抗晶间腐蚀的要求。

4.2采用正确的焊接工艺技术措施,严格执行,可以满足焊缝外观缺陷和外形尺寸的要求,及内壁焊缝颜色的要求。

4.3焊工技能和经验在不锈钢薄壁管氩弧焊自熔焊中起到非常重要的作用。

本文标签:不锈钢薄壁管 

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