壓力容器環(huán)縫質(zhì)量問題的解決方案

1、壓力容器環(huán)縫質(zhì)量問題的解決方案黃凱燕(無錫市南泉化工成套設(shè)備廠, 江蘇 無錫 2 1 4 1 2 8 )1 環(huán)縫的特點(diǎn)環(huán)縫的返修率比縱縫高的原因,主要是環(huán)縫的焊接條件比縱縫差, 它的特點(diǎn)是: (1 ) 環(huán)縫一般要比縱縫長得多, 焊縫長產(chǎn)生缺陷的可能性就大; (2 ) 環(huán)縫的組裝比縱縫難, 易產(chǎn)生對(duì)接偏差, 增加焊縫的附加應(yīng)力; (3 ) 筒體存在橢圓度及縱縫的凸起部分,使?jié)L輪架轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn); (4 )埋弧焊時(shí)焊接操作機(jī)剛度不夠,穩(wěn)定性差,

2、導(dǎo)致電弧電壓、 焊接電流不穩(wěn)定, 易產(chǎn)生焊接缺陷。2 影響環(huán)縫質(zhì)量的主要因素2 . 1 組裝質(zhì)量組裝質(zhì)量是確保環(huán)縫質(zhì)量的前提。工藝上規(guī)定對(duì)組裝質(zhì)量的考核指標(biāo)主要有: 組對(duì)間隙值、 組對(duì)間隙的均勻性、 對(duì)接偏差、 坡口角度及清潔度、 不得強(qiáng)力組對(duì)。盡管我廠有封頭壓制成形后測(cè)量實(shí)際周長再下料的規(guī)定, 但批量較大時(shí), 由于下料組裝兩道工序分配在不同班組, 封頭、 筒節(jié)雖然都符合零部件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 但由于累積偏差, 使它們的內(nèi)徑偏差、 橢圓度全

3、部累積到組裝工序,造成組對(duì)后對(duì)接處兩邊高低不一, 焊接時(shí)易產(chǎn)生偏差。組裝方法是確保組裝質(zhì)量的關(guān)鍵。 環(huán)縫組裝時(shí), 不應(yīng)采用一點(diǎn)固定后沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)逐點(diǎn)固定,這樣在焊最后一段時(shí), 由于累積誤差造成的對(duì)接偏差超大, 從而不得不采取強(qiáng)力組裝。組裝前焊接坡口應(yīng)清理干凈, 組裝后及時(shí)焊接, 否則易再次生銹或積聚污物, 導(dǎo)致焊接時(shí)產(chǎn)生焊接缺陷。2 . 2 焊絲對(duì)筒體中心線偏移對(duì)環(huán)縫質(zhì)量的影響環(huán)焊縫焊接時(shí), 一般筒體直徑越大, 焊接過程的特點(diǎn)越接近縱

4、焊縫。當(dāng)筒體直徑小于 2 m時(shí), 焊縫就變成了一條曲線, 直徑越小則曲率越大, 焊接熔池處于水平位置的時(shí)間越短, 在重力作用下, 熔融金屬或熔渣下淌而易造成夾渣、 未焊透和焊縫成形不美觀。在內(nèi)環(huán)縫焊接時(shí), 如將焊縫調(diào)到環(huán)縫的最低點(diǎn) (如圖1 ) , 焊接熔池處于電弧的左上方, 相當(dāng)于下坡焊, 液態(tài)金屬流積于電弧下, 使熔深變淺, 熔寬增大, 環(huán)縫的余高減少, 甚至造成局部低于母材的現(xiàn)象。 尤其當(dāng)筒體直徑較小時(shí), 上述現(xiàn)象更突出。外焊縫焊

5、接時(shí), 如果將焊絲調(diào)至焊縫的最高點(diǎn) (如圖 1 ) , 則熔池處于電弧的右下方, 熔深增大, 熔寬減少, 余高增加, 焊縫過渡不圓滑。因此, 為保證環(huán)縫有良好的成形, 在環(huán)縫自動(dòng)焊時(shí),控制焊絲與筒體中心線的偏移量是十分重要的。經(jīng)我們?cè)囼?yàn)總結(jié), 焊絲應(yīng)較環(huán)縫的最低點(diǎn) (或最高點(diǎn)) 沿焊接方向偏移 2 0 ~ 4 0 m m , 使熔池在水平位置凝結(jié) (如圖 2 ) , 這樣可以減少焊接缺陷, 并使焊縫成形美觀。2 . 3 焊偏對(duì)環(huán)焊縫質(zhì)量

6、的影響實(shí)踐表明,焊縫中心線與坡口中心線出現(xiàn)偏移對(duì)內(nèi)環(huán)縫質(zhì)量影響較大, 且內(nèi)縫焊偏出現(xiàn)的幾率較高。2 . 3 . 1 產(chǎn)生焊偏的原因和分析(1 ) 產(chǎn)生焊偏的原因①筒體在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于兩滾輪不在一個(gè)水平線上或兩滾輪間的檔距不一致,焊接時(shí)筒體產(chǎn)生軸向竄動(dòng)而產(chǎn)生焊偏。②因加工坡口不當(dāng), 導(dǎo)致坡口歪曲, 不在同一中心線上, 焊接時(shí)機(jī)頭調(diào)整不及時(shí), 使焊絲偏離坡口一側(cè)而產(chǎn)生焊偏。(2 ) 試驗(yàn)用材質(zhì)為 Q 2 3 5 - B , 規(guī)格為 1

7、 2 m m × 3 0 0 m m × 5 0 0 m m的試板做焊偏試驗(yàn)。I 形坡口, 間隙 0 ～ 1 . 5 m m , 焊偏量為 0 ～5 m m 。 焊接參數(shù)是經(jīng)焊接工藝評(píng)定合格的, 用于產(chǎn)品生產(chǎn)的參數(shù)。試板焊后經(jīng) X射線檢查, 發(fā)現(xiàn)隨焊偏量不同, 存在焊接缺陷的情況如表 1 所示。2 . 3 . 2 試驗(yàn)結(jié)果分析(1 ) 焊偏量是埋弧自動(dòng)焊產(chǎn)生缺陷的主要原因。 當(dāng)組摘 要: 在壓力容器制造過程中, 環(huán)縫

8、的焊接質(zhì)量一直是焊接工作者關(guān)注的問題。從每月焊接質(zhì)量統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn), 環(huán)縫的返修率大約是縱縫的 1 ~ 2 倍。為此, 文中針對(duì)環(huán)縫的焊接質(zhì)量問題, 分析了影響環(huán)縫質(zhì)量的主要因素, 并提出了相應(yīng)的解決方案。關(guān)鍵詞: 環(huán)縫; 熔池; 電弧; 測(cè)量中圖分類號(hào): T G 4 4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 文章編號(hào): 1 0 0 2 - 2 3 3 3 (2 0 0 8 ) 0 3 - 0 0 8 5 - 0 28 5 機(jī)械工程師 2 0 0 8 年第 3

9、 期焊縫旋 轉(zhuǎn)方向熔池焊縫熔池旋 轉(zhuǎn)方向2 0 ～ 4 02 0 ～ 4 0圖 2 圖 1解決方案S O L U T I O N 工藝 / 工裝 / 模具 / 診斷 / 檢測(cè) / 維修 / 改造圖 2下機(jī)臂被焊工件最小外形尺寸!4 8 0被焊工件最大外形尺寸!4 8 01 5 0 01 5 0 0!6 8 0 !1 7 0 0圖 1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

10、!!!!!!!!!!!!!!裝間隙為 0 ~ 1 . 5 m m , 焊偏量超過 3 m m時(shí), 即會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷。試驗(yàn)中得到的缺陷與實(shí)際生產(chǎn)中的缺陷性質(zhì)、 種類、 分布是一致的。(2 ) 夾渣總是在偏離坡口中心線的一側(cè)出現(xiàn)。 在實(shí)際生產(chǎn)中也沒有發(fā)現(xiàn)兩側(cè)同時(shí)出現(xiàn)夾渣的情況。這說明在電弧偏離一側(cè)的母材熔化少、 熱輸入低、 冷卻過快而形成邊緣夾渣。(3 ) 焊偏量大于 3 m m時(shí), 由于電弧加熱焊縫根部及一側(cè)的熱量不足, 因此造成未焊透和

11、邊緣夾渣。(4 ) 如果適當(dāng)加大焊接電流, 即使有小量焊偏, 由于焊接電弧熱量增大, 焊縫金屬的熔化量增加, 也能減少焊接缺陷產(chǎn)生的可能性。3 結(jié) 論影響環(huán)縫焊接質(zhì)量的因素很多,但在目前的設(shè)備條件、 工藝條件下, 要提高環(huán)焊縫焊接質(zhì)量必須做好以下幾點(diǎn): (1 ) 為保證環(huán)縫對(duì)接偏差不超差, 首先要嚴(yán)格控制縱縫焊接后筒體的棱角度。 筒節(jié)與封頭選配時(shí), 應(yīng)以測(cè)量周長為準(zhǔn), 不能只測(cè)量直徑。要嚴(yán)格執(zhí)行組對(duì)工藝, 避免產(chǎn)生累積誤差。 (2 )

12、環(huán)縫組裝后, 應(yīng)及時(shí)焊接以免產(chǎn)生氣孔。如果不能及時(shí)焊接,則在焊接前必須對(duì)焊道兩側(cè)重新清理。在濕度較大的情況下應(yīng)對(duì)焊道兩側(cè) 3 0 m m范圍內(nèi)進(jìn)行烘焙, 烤出焊道金屬內(nèi)的潮氣。 (3 ) 盡量避免焊偏, 發(fā)生焊偏時(shí)最大偏量不得超過 3 m m 。 (編輯 昊 天)作者簡介: 黃凱燕 (1 9 7 3 - ) , 女, 工程師, 主要從事壓力容器焊接工藝工作。收稿日期: 2 0 0 7 - 0 1 - 1 7焊偏量/ m m01233 .

13、 545X射線檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷未發(fā)現(xiàn)缺陷未發(fā)現(xiàn)缺陷未發(fā)現(xiàn)缺陷焊縫邊緣夾渣焊縫邊緣夾渣, 未焊透焊縫邊緣夾渣, 未焊透, 少量的未熔合缺陷種類同上, 但更嚴(yán)重表 1不銹鋼儲(chǔ)水罐專用滾焊機(jī)設(shè)計(jì)趙勇前(廣州英拓酒店設(shè)備有限公司, 廣州 5 1 1 4 0 0 )1 問題的提出某客戶要求能在一臺(tái)滾焊機(jī)上焊接一系列的不銹鋼儲(chǔ)水罐, 最大外徑為 1 7 0 0 m m , 最小外徑為 6 8 0 m m , 儲(chǔ)水罐高均為 1 5 0 0 m m ,在

14、儲(chǔ)水罐上蓋開一個(gè)直徑為 4 8 0 m m的進(jìn)水口, 如圖 1 , 其它地方焊好后完全密封不漏水, 一個(gè)儲(chǔ)水罐需要施焊三處,滾圓后的筒體在接縫處施一條直焊縫, 上下機(jī)頭分別帶著上下焊輪在水平面方向轉(zhuǎn)動(dòng) 9 0 °將上蓋與筒體接縫處整個(gè)圓周邊施一條焊縫,下機(jī)頭通過上蓋進(jìn)水口伸進(jìn)筒內(nèi)將下蓋與筒體接縫處整個(gè)圓周施一條焊縫,第一輪設(shè)計(jì)出的整機(jī)結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖 2 , 上下機(jī)頭結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖 3 。交客戶使用后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)主要不足是: (

15、1 ) 機(jī)頭有擺動(dòng)現(xiàn)象,致使上焊輪下降到工作點(diǎn)與下焊輪接觸時(shí)不能重摘 要: 針對(duì)不銹鋼儲(chǔ)水罐專用滾焊機(jī)研制過程中出現(xiàn)的問題, 提出了合理的改進(jìn)措施, 徹底解決了機(jī)頭溫升過快、 機(jī)頭擺動(dòng)等一系列問題。關(guān)鍵詞: 焊接溫升;剛性;優(yōu)力膠套中圖分類號(hào): T G 4 3 8 . 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1 0 0 2 - 2 3 3 3 (2 0 0 8 ) 0 3 - 0 0 8 6 - 0 2解決方案S O L U T I O N