焊工考試鎢極氬弧焊奧氏體不銹鋼試件的背面保護(hù)

1、經(jīng)驗(yàn)交流焊工考試鎢極氬弧焊奧氏體不銹鋼試件的背面保護(hù)勝利石油管理局總機(jī)械廠壓力容器分廠(東營市 257067) 王貴東 路美庭鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試時 ,各種奧氏體不銹鋼試件的鎢極氬弧焊在進(jìn)行第一層打底焊時 ,如果不對試件背面進(jìn)行氬氣保護(hù)或保護(hù)不好 ,極易因氧化而造成背面焊縫成形發(fā)黑、 發(fā)渣 ,甚至整個試件報(bào)費(fèi)。因此 ,如何做好打底焊時試件背面的保護(hù) ,提高奧氏體不銹鋼鎢極氬弧焊試件焊接的一次成功率 ,是每一個考試單

2、位著重解決的問題。我們廠經(jīng)過十幾年的摸索試驗(yàn) ,總結(jié)出了一套試件背面保護(hù)的可靠方法 ,現(xiàn)介紹如下。1 板狀試件背面的氬氣保護(hù)根據(jù)板狀試件的特點(diǎn) ,我們設(shè)計(jì)制作了專用試件背面保護(hù)工裝 ,見圖 1。該工裝是由長度等于試板長度(一般為 300 mm) 的 60 # 槽鋼 ,兩端焊上端板 ,并在一側(cè)端板焊上 <8 mm 的進(jìn)氣管而成。在焊接之前 ,將試板置于工裝之上 ,并保證試板間隙位于工裝開口的中間部位 ,如果是平焊則只需將試板放在

3、工裝上 ,如果是立焊、橫焊等其他位置 ,則要將一塊試板的兩側(cè)與工裝點(diǎn)固即可 ,這樣是為了防止試板因多點(diǎn)點(diǎn)固而影響其自由角變形。另外 ,在工裝與試板的接觸部位用醫(yī)用白膠布粘貼密封 ,防止泄漏氣體。正面坡口要用寬于坡口寬度 10mm 的白膠布粘貼上 ,在試板的左端留有約 70 mm 的透氣段。施焊前先通以氬氣 ,流量為 5～8 L/ min ,通氣10～12 s ,氬氣將工裝內(nèi)部的空氣置換出來后 ,即可進(jìn)行焊接。首先從左端開始起焊 ,向右端

4、焊接 ,在焊接過程中可由另一人將白膠布逐漸揭開 ,但應(yīng)始終保持焊點(diǎn)距白膠布端部有 60～70 mm 的距離 ,以便使工裝內(nèi)的氣體均勻流出 ,這樣直至第一層打底焊結(jié)束。在熄弧的同時 ,切斷背面保護(hù)的氬氣。圖 1 板狀試件背面氬氣保護(hù)工裝2 管對接試件背面的氬氣保護(hù)管狀試件的背面保護(hù)工裝見圖 2 ,是由環(huán)狀密封橡膠板、 端蓋、 壓緊拉桿和進(jìn)氣管組成。其中各件的幾何尺寸要根據(jù)所焊試件的大小而定。壓緊拉桿是由 M16雙頭螺柱和螺母組成

5、,端蓋由厚 10 mm 鋼板車成。考試單位可以根據(jù)常用的幾種考試管件規(guī)格制作幾套工裝。圖 2 管狀試件背面氬氣保護(hù)工裝管件點(diǎn)固后 ,按圖示用工裝將管狀試件夾緊 ,坡口表面用白膠布粘貼 ,并在起焊處留有 70 mm 的透氣間隙。同樣在施焊前先通以氬氣 ,但預(yù)先通氣的時間要視所焊管件的大小而定 ,通常 <100 mm 以下的管件為 10s , <200 mm 以下的管件為 12～15 s。整個的施焊過程和揭開白膠布的過程與板

6、狀試件的施焊相同。3 管板試件背面的氬氣保護(hù)根據(jù) 《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》 ,管板試件在形式上只有插入式一種 ,因此 ,試件背面保護(hù)工裝要根據(jù)這種試件形式的特點(diǎn)進(jìn)行制作 ,見圖3。該工裝是由壓緊拉桿、 密封環(huán)狀橡膠板、 上端蓋、 下端蓋和進(jìn)氣管組成。其中 ,下端蓋由厚 16 mm 的鋼板車成 ,中間車出深 10 mm 的氣腔 ,該氣腔保證焊縫背面的氬氣分布較均勻。另外 ,進(jìn)氣管一定要設(shè)在上端蓋上 ,如果是在下端蓋上

7、 ,會使焊縫背面的氬氣產(chǎn)生渦流 ,影響保護(hù)效果。坡口要用白膠布粘貼 ,并在起焊處留有70 mm 的透氣間隙。由于常見的管板試件的尺寸較小 ,在施焊前通氬氣的時間一般在 10 s 左右即可 ,其余整個施焊過程與管狀試件的焊接基本相同。使用該工裝要注意的是 ,下部的密封橡膠板由于離焊縫較· 1 4 · 焊接 2004(2)圖 3 管板試件背面氬氣保護(hù)工裝近 ,易燒損 ,要經(jīng)常進(jìn)行更換。4 效 果這三種形

8、式的工裝夾具能對目前 《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》 中的奧氏體不銹鋼鎢極氬弧焊試件背面進(jìn)行可靠的保護(hù) ,經(jīng)過多年的使用效果來看 ,保護(hù)效果良好。另外 ,這種保護(hù)方式和焊接過程也可在產(chǎn)品焊接過程中得到應(yīng)用。(收稿日期 2003 12 19)作者簡介 : 王貴東 ,1964 年生 ,大學(xué)本科 ,工程師。Visual C + + 編 程 估 算 焊 接 材 料 用 量武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院(430072)

9、張彥文 王志武在焊接生產(chǎn)預(yù)算中 ,經(jīng)常需要計(jì)算焊接材料用量 ,以控制成本的支出。野外作業(yè) ,為保證焊接材料的質(zhì)量 ,每天也要將焊接材料從倉庫帶往工地 ,計(jì)算焊接材料用量 ,以之為采購和使用的依據(jù) ,既可以減輕勞動量 ,又可以避免浪費(fèi)。然而 ,手工計(jì)算焊接材料的用量是一件煩雜、 重復(fù)和容易出錯的的工作 ,同時 ,效率也低。用Visual C + + 編程估算焊接材料用量 ,就可以避免以上不足 ,從而快捷、 準(zhǔn)確地得到計(jì)算結(jié)果 ,實(shí)用性

10、很強(qiáng)。1 焊接材料估算方法焊接材料的估算 ,是以焊接材料的最終去向?yàn)橐罁?jù)。包括過渡到焊縫中去的部分和因飛濺、 蒸發(fā)、 氧化等形式損失掉的部分。前者可以根據(jù)焊縫的幾何參數(shù)計(jì)算得出 ,后者則用前者乘以不同焊接方法的損失系數(shù)得到。1. 1 損失系數(shù)損失系數(shù)ψ s =α m - α yα m式中 :α m 是熔化系數(shù) ,指單位時間、 單位電流內(nèi)熔化焊絲金屬的重量 ;α y 是熔敷系數(shù) ,指單位時間、 單位焊接電流內(nèi)所熔敷到焊縫上的焊絲金

11、屬重量。用焊條焊接 ,熔化消耗量要按焊芯質(zhì)量計(jì)算 ,其它焊接方法 ,按焊接材料實(shí)際用量計(jì)算。損失系數(shù) ψ s 因不同焊接方法而異 ,焊條電弧焊一般為 10 % ,取決于焊接位置、 焊接參數(shù)和最后留下的焊條頭長度等。熔化極氬弧焊和埋弧自動焊的損失系數(shù)要更低些。CO2 氣體保護(hù)焊 ,因飛濺嚴(yán)重 ,損失系數(shù)一般達(dá) 20 % ,當(dāng)電流大于 200 A 時才逐漸下降。1. 2 填充金屬量計(jì)算熔敷金屬都填充到焊縫中去并形成余高。這部分金屬量的計(jì)

12、算可以用坡口的截面積加上余高的截面積 ,再乘以焊縫的長度就是所消耗的焊接材料的體積 U ,用它乘以焊絲的密度就是材料的重量。焊縫坡口的常見形式有 V 形坡口、 單邊 V 形坡口、 X 形坡口、 K 形坡口、 I 形坡口、 角焊縫等。這些坡口形狀都比較規(guī)則 ,截面積好計(jì)算 ,特別要提到的是余高截面積 ,它的計(jì)算比較麻煩些。這里采用近似處理的辦法 :將余高橫截面輪廓曲線視為拋物線 ,用它和基體金屬截面形成的封閉曲面的面積作為計(jì)算的依據(jù) ,見