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)生對接偏差, 增加焊縫的附加應力; (3 ) 筒體存在橢圓度及縱縫的凸起部分,使?jié)L輪架轉(zhuǎn)動不平穩(wěn); (4 )埋弧焊時焊接操作機剛度不夠,穩(wěn)定性差,

2、導致電弧電壓、 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)定對組裝質(zhì)量的考核指標主要有: 組對間隙值、 組對間隙的均勻性、 對接偏差、 坡口角度及清潔度、 不得強力組對。盡管我廠有封頭壓制成形后測量實際周長再下料的規(guī)定, 但批量較大時, 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)量標準, 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,造成組對后對接處兩邊高低不一, 焊接時易產(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, 不應采用一點固定后沿一個方向旋轉(zhuǎn)逐點固定,這樣在焊最后一段時, 由于累積誤差造成的對接偏差超大, 從而不得不采取強力組裝。組裝前焊接坡口應清理干凈, 組裝后及時焊接, 否則易再次生銹或積聚污物, 導致焊接時產(chǎn)生焊接缺陷。2 . 2 焊絲對筒體中心線偏移對環(huán)縫質(zhì)量的影響環(huán)焊縫焊接時, 一般筒體直徑越大, 焊接過程的特點越接近縱

4、焊縫。當筒體直徑小于 2 m時, 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, 如將焊縫調(diào)到環(huán)縫的最低點 (如圖1 ) , 焊接熔池處于電弧的左上方, 相當于下坡焊, 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。 尤其當筒體直徑較小時, 上述現(xiàn)象更突出。外焊縫焊

5、接時, 如果將焊絲調(diào)至焊縫的最高點 (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)縫自動焊時,控制焊絲與筒體中心線的偏移量是十分重要的。經(jīng)我們試驗總結(jié), 焊絲應較環(huán)縫的最低點 (或最高點) 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 焊偏對環(huán)焊縫質(zhì)量

6、的影響實踐表明,焊縫中心線與坡口中心線出現(xiàn)偏移對內(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)動時,由于兩滾輪不在一個水平線上或兩滾輪間的檔距不一致,焊接時筒體產(chǎn)生軸向竄動而產(chǎn)生焊偏。②因加工坡口不當, 導致坡口歪曲, 不在同一中心線上, 焊接時機頭調(diào)整不及時, 使焊絲偏離坡口一側(cè)而產(chǎn)生焊偏。(2 ) 試驗用材質(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。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 試驗結(jié)果分析(1 ) 焊偏量是埋弧自動焊產(chǎn)生缺陷的主要原因。 當組摘 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, 并提出了相應的解決方案。關(guān)鍵詞: 環(huán)縫; 熔池; 電弧; 測量中圖分類號: T G 4 4 文獻標識碼: B 文章編號: 1 0 0 2 - 2 3 3 3 (2 0 0 8 ) 0 3 - 0 0 8 5 - 0 28 5 機械工程師 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 / 維修 / 改造圖 2下機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, 即會出現(xiàn)焊接缺陷。試驗中得到的缺陷與實際生產(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)。 在實際生產(chǎn)中也沒有發(fā)現(xiàn)兩側(cè)同時出現(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, 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: (1 ) 為保證環(huán)縫對接偏差不超差, 首先要嚴格控制縱縫焊接后筒體的棱角度。 筒節(jié)與封頭選配時, 應以測量周長為準, 不能只測量直徑。要嚴格執(zhí)行組對工藝, 避免產(chǎn)生累積誤差。 (2 )

12、環(huán)縫組裝后, 應及時焊接以免產(chǎn)生氣孔。如果不能及時焊接,則在焊接前必須對焊道兩側(cè)重新清理。在濕度較大的情況下應對焊道兩側(cè) 3 0 m m范圍內(nèi)進行烘焙, 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, 但更嚴重表 1不銹鋼儲水罐專用滾焊機設(shè)計趙勇前(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滾焊機上焊接一系列的不銹鋼儲水罐, 最大外徑為 1 7 0 0 m m , 最小外徑為 6 8 0 m m , 儲水罐高均為 1 5 0 0 m m ,在

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

15、1 ) 機頭有擺動現(xiàn)象,致使上焊輪下降到工作點與下焊輪接觸時不能重摘 要: 針對不銹鋼儲水罐專用滾焊機研制過程中出現(xiàn)的問題, 提出了合理的改進措施, 徹底解決了機頭溫升過快、 機頭擺動等一系列問題。關(guān)鍵詞: 焊接溫升;剛性;優(yōu)力膠套中圖分類號: T G 4 3 8 . 2 文獻標識碼: A 文章編號: 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