焊工考試鎢極氬弧焊奧氏體不銹鋼試件的背面保護

1、經(jīng)驗交流焊工考試鎢極氬弧焊奧氏體不銹鋼試件的背面保護勝利石油管理局總機械廠壓力容器分廠(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行第一層打底焊時 ,如果不對試件背面進行氬氣保護或保護不好 ,極易因氧化而造成背面焊縫成形發(fā)黑、 發(fā)渣 ,甚至整個試件報費。因此 ,如何做好打底焊時試件背面的保護 ,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 ,總結(jié)出了一套試件背面保護的可靠方法 ,現(xiàn)介紹如下。1 板狀試件背面的氬氣保護根據(jù)板狀試件的特點 ,我們設(shè)計制作了專用試件背面保護工裝 ,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)與工裝點固即可 ,這樣是為了防止試板因多點點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 ,但應始終保持焊點距白膠布端部有 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 ,切斷背面保護的氬氣。圖 1 板狀試件背面氬氣保護工裝2 管對接試件背面的氬氣保護管狀試件的背面保護工裝見圖 2 ,是由環(huán)狀密封橡膠板、 端蓋、 壓緊拉桿和進氣管組成。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?？荚噯挝豢梢愿鶕?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工裝管件點固后 ,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 ,試件背面保護工裝要根據(jù)這種試件形式的特點進行制作 ,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工裝近 ,易燒損 ,要經(jīng)常進行更換。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行可靠的保護 ,經(jīng)過多年的使用效果來看 ,保護效果良好。另外 ,這種保護方式和焊接過程也可在產(chǎn)品焊接過程中得到應用。(收稿日期 2003 12 19)作者簡介 : 王貴東 ,1964 年生 ,大學本科 ,工程師。Visual C + + 編 程 估 算 焊 接 材 料 用 量武漢大學動力與機械學院(430072)

9、張彥文 王志武在焊接生產(chǎn)預算中 ,經(jīng)常需要計算焊接材料用量 ,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。然而 ,手工計算焊接材料的用量是一件煩雜、 重復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、 準確地得到計算結(jié)果 ,實用性

10、很強。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為依據(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)量計算 ,其它焊接方法 ,按焊接材料實際用量計算。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 氣體保護焊 ,因飛濺嚴重 ,損失系數(shù)一般達 20 % ,當電流大于 200 A 時才逐漸下降。1. 2 填充金屬量計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

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 ,截面積好計算 ,特別要提到的是余高截面積 ,它的計算比較麻煩些。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算的依據(jù) ,見