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自動埋弧焊質(zhì)量的影響因素 戴紅2013 3 一 熟悉埋弧焊接工藝控制過程以及影響因素二 掌握埋弧焊工作原理及組成三 針對我公司的生產(chǎn)提出的意見及處理方法 培訓(xùn)目的 一 液化石油氣鋼瓶是盛裝易燃易爆品的 類壓力容器 應(yīng)用范圍非常廣泛 大量應(yīng)用于普通人民生活之中是該壓力容器的一大特點 因此 生產(chǎn)過程中的質(zhì)量隱患 無疑就是人民生命財產(chǎn)安全的隱患 GB5842標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼瓶主焊縫應(yīng)采用埋弧自動焊 因埋弧自動焊焊接成本低 生產(chǎn)效率高等優(yōu)點而被采用 我們公司產(chǎn)品的焊接接頭形式 單面焊雙面成型的鎖底焊 為什么要用這種結(jié)構(gòu) 鎖底接頭成形加工工藝簡單 上下封頭組對操作便利 環(huán)縫焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠 生產(chǎn)率高 適用于大規(guī)模機械化生產(chǎn) 是一種能使鋼瓶生產(chǎn)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的焊接方法 由于埋弧自動焊已經(jīng)在各個機械領(lǐng)域普及 但對我公司的產(chǎn)品 因為是薄板焊接 對坡口 間隙的要求特別高 所以質(zhì)量控制也是非常嚴(yán)格 3mm薄板比4mm以上板的焊接 在焊穿 氣孔方面更加容易出現(xiàn)缺陷 而影響埋弧自動焊質(zhì)量的因素很多 在生產(chǎn)過程中各個方面都要嚴(yán)格把關(guān) 一 人的因素1 勞動者的素質(zhì)眾所周知 焊工要持證上崗 目前公司一臺焊接設(shè)備專人專焊 焊工要摸透它的性能 因為每一臺焊接電流電壓機頭位置等等都不一樣 而熟悉它的特性 如何把握好焊接的最佳位置則是需要大家共同去努力的 焊工對自己要有信心 我們需要切切實實從心里去重視它 重視法規(guī) 尊重科學(xué) 而不是光口頭上面重視 不落實行動 如果聽聽很激動 聽后一動也不動 那肯定不行 比如 焊接接頭處有焊絲粘在焊縫處不清理 焊接剛開始時不剪焊絲頭 錯邊量沒能很好的控制 焊接時偏離焊縫中心等等一些人為因素 我們的團隊是不是有戰(zhàn)斗力 能召之即來 來之能戰(zhàn) 戰(zhàn)之能勝 把做好工作作為你的信仰 那絕對能夠做好的 這方面 龍如星同志做的比較好 大家要象他們學(xué)習(xí) 2 領(lǐng)導(dǎo)作用領(lǐng)導(dǎo)作用很關(guān)鍵 上次開會的時候我們周總說了 我們既不能不顧質(zhì)的追求而無數(shù)量 也不能只有數(shù)量而沒有質(zhì)的追求 對產(chǎn)品質(zhì)量提高 包括對我的工作非常支持 這些都是有利條件 二 準(zhǔn)備工序的因素 1 封頭拉伸該工序影響封頭直徑 封頭圓度 坡口處的板厚 控制的不好易產(chǎn)生未焊透 在生產(chǎn)中控制圓度 2mm 周長偏差 4 2 封頭切邊該工序影響封頭端口平面度 坡口角度及坡口的表面質(zhì)量 控制不好容易產(chǎn)生焊縫表面內(nèi)凹等缺陷 3 封頭除銹坡口附近20mm范圍的油污 水 銹等要清除干凈 否則 會導(dǎo)致氣孔 成形不好等缺陷 4 封頭縮口該工序?qū)附淤|(zhì)量影響最大 目前公司的工藝要求角 8 以防止內(nèi)凹坑缺陷 1 8mm 以防止焊穿 要經(jīng)常用上封頭來測量縮口直徑 直徑大焊縫外觀差 直徑小會導(dǎo)致焊不透 三 焊接工藝的因素1 機頭位置 調(diào)整機頭位置 使焊絲伸出長度為15 20 提前量為24 28mm 機頭位置不對 焊縫成形不好 2 工件裝到轉(zhuǎn)胎上后 首先檢查對口錯邊量 要求 0 75 以焊絲為基準(zhǔn)進行對中 調(diào)整坡口中心左右偏差 1 5mm 上下偏差 5mm 3 應(yīng)選擇對裝間隙大的位置作起弧點 焊接電流370 390A 電弧電壓28 30V 焊接速度105 108cm min 連續(xù)焊兩層 四 環(huán)境的因素 環(huán)境的因素主要是控制兩個方面 第一方面是控制焊劑倉庫的濕度 要求焊材一級庫濕度不超過60 第二方面是要求焊接車間的濕度不超過90 考慮到濕度對氣孔的敏感性 要求車間的濕度盡量降低 實際上 車間的通風(fēng) 空氣流動都能夠降低濕度 經(jīng)常保持車間通風(fēng)干燥 在不經(jīng)意之間 就能改變車間的焊接環(huán)境 焊劑放在倉庫的時候 要離開地面或者墻壁300mm 其他 焊接氣瓶的地方 盡量不要震動 平時人員來往 我們在車間里走來走去 要做到心中有數(shù) 五 焊接設(shè)備我們了解下埋弧焊機 下圖中的埋弧焊機是常用的 而我們公司用的埋弧焊機是經(jīng)過改裝的 傳統(tǒng)焊機形式 公司焊機形式 為了滿足產(chǎn)品的特殊要求 對焊機進行了如下的改裝 1 取消焊車 代之以焊接轉(zhuǎn)胎 2 因焊絲較細(xì) 用偏心導(dǎo)電嘴取代壓板式導(dǎo)電嘴 3 改進焊劑漏斗 以適應(yīng)環(huán)縫焊接要求 4 焊接工裝等等的改裝 目前我公司的埋弧焊機型號是DZ5 630E 其操作性能是 200 絕緣 主變壓器 電抗器線圈采用美國杜邦公司的高性能Nomex絕緣紙 日本日立化成株式會社絕緣漆 絕緣強度高 耐溫高 防塵性好 主回路選用施耐德交流接觸器性能穩(wěn)定 無負(fù)載電流吸合 全封閉結(jié)構(gòu) 可靠性高 主回路中采用兩個萊姆電流互感器 耐高溫抗干擾能力強 同時監(jiān)測平衡電抗器兩端電流輸出 有效保護主變壓器 具有控制電纜短路的保護功能 避免因控制電纜內(nèi)部短路或與母材 輸出電纜短路而造成的P板損壞 具有抗高頻干擾的保護功能 避免在埋弧焊工作時由于周圍有氬弧焊機工作 高頻 高壓信號造成P板的損壞 外殼防護等級為IP21S 焊機主回路和控制回路實現(xiàn)了物理隔離 有效防止了主回路對控制回路的影響和干擾 整體結(jié)構(gòu)的防潮性 防滴性 防塵性好 先進的控制回路使焊接電流非常的穩(wěn)定 保證您的工程質(zhì)量 數(shù)字顯示 讀數(shù)直觀 面板布局簡潔 符合用戶的使用習(xí)慣 操作非常方便 在使用氣刨功能時可提前在面板預(yù)置電流使操作更加便捷 通過面板焊接方式設(shè)定埋弧焊或電渣焊后 電源自動輸出控制信號給焊車或懸掛機頭控制器 使其自動切換為等速或變速送絲方式 1 焊接規(guī)范參數(shù)與焊縫成型的關(guān)系埋弧焊規(guī)范參數(shù)主要有 電流 電壓機焊速 三者決定著焊接線能量的大小 同時也對焊縫外觀成型起至關(guān)重要的作用 是保證焊接質(zhì)量的首要因素 焊縫的外觀成型主要指 熔深 熔寬 余高等 下面討論焊接規(guī)范于三個指標(biāo)的關(guān)系 二 工作原理 焊接電流增大時 其他條件不變 焊縫的熔深和余高均增大 熔寬沒多大變化 或略微增大 這主要從三個方面講 a電流增大時 工件上的電弧力和熱輸入均增大 熱源位置下移 熔深增大 熔深與焊接電流近于成正比關(guān)系 比例系數(shù) km 與電弧焊的方法 焊絲直徑 電流種類等有關(guān) b電流增大后 弧柱直徑增大 但是電弧潛入工件的深度增大 電弧斑點移動范圍受到限制 因而熔深近于不變 c電流增大后 焊絲熔化量近于成比例地增多 由于熔寬近于不變 所以余高增大 1 焊接電流 在其他條件不變時 電弧電壓增大時 焊縫熔深略有減小而熔寬增大 余高減小 這是因為 電壓增大 電弧功率加大 工件熱輸入有所增大 同時弧長拉長 斑點移動范圍變大 電弧分布半徑增大 導(dǎo)致電弧集中系數(shù)k減小qm 比熱流 減小 因此熔深略有減小 而熔寬增大 此外 熔寬增大 焊絲熔化量卻稍有減小 因此余高減小 2 電弧電壓 焊接速度提高時 線能量減小 熔寬和熔深都減小 余高也減小 這是因為單位長度焊縫上的焊絲金屬的熔化量與焊速v成正比 而熔寬近似于與成反比 熔化比近于不變 說明 這三個參數(shù)是互相關(guān)聯(lián)的 要綜合考慮各方面的影響與要求去確定 才能得到良好的焊縫成型 接頭性能才能滿足要求 生產(chǎn)效率才能得到提高 焊接線能量公式 q IU vI 焊接電流單位AU 焊接電壓單位Vv 焊接速度單位cm sq 線能量單位J cm 3 焊接速度 我們應(yīng)該注意 焊接速度是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素 特別是對埋弧自動焊來講 速度如果太快 就會出現(xiàn)未焊透 這個方面很容易被忽視 如果焊的太慢 表面焊縫余高會超標(biāo) 焊絲位置 特別是角度在焊接過程中是很講究的 埋弧焊環(huán)焊縫的焊接位置 外焊一般是選擇下坡焊 如果是內(nèi)焊 一般選擇上坡焊 目前公司用不到內(nèi)焊 一方面 取決于三個參數(shù)的焊接線能量影響著焊縫的綜合力學(xué)性能 另一方面 這些參數(shù)一級互相間的配合對焊縫成型 焊接裂紋的敏感性和焊接缺陷的發(fā)生 有直接的關(guān)系 操作時必須正確的設(shè)置和調(diào)整 2 其他對焊接質(zhì)量的影響 1 焊絲直徑及伸出長度 2 焊絲傾角的影響 根據(jù)制定的焊接工藝要求 選取合適的焊絲和焊劑 并參照有關(guān)要求對焊劑進行烘干 對焊絲除油繡 埋弧焊的焊劑在埋弧焊過程中起著重要的作用 它不僅要保證焊縫成形良好 保證脫渣 焊縫內(nèi)不會產(chǎn)生缺陷 還要保證符合設(shè)計要求的化學(xué)成分和力學(xué)能力 由于焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能是由焊絲和焊劑共同保證的 所以在選擇焊接材料時 焊絲焊劑的組合 需要綜合考慮 埋弧自動焊焊劑有熔煉焊劑 燒結(jié)焊兩大類 燒結(jié)型焊劑作為一種新型焊劑 越來越多的在埋弧自動焊中使用 我們現(xiàn)在用的焊劑型號是SJ101 是燒結(jié)焊劑 比起熔煉焊劑 燒結(jié)焊劑容易脫渣 并且對銹不是很敏感 有它的優(yōu)點 3 焊材的影響 4 焊接參數(shù)的影響目前公司的焊接電流是370 390A 焊接電壓28 32V 焊速是105 108cm min 焊絲伸出長度15 20mm 提前量24 28mm 此參數(shù)的焊縫沒有間隙的 如果焊縫有間隙 則焊接電流要相應(yīng)減小 5 明確操作要求對準(zhǔn)備工序的要求 對焊工的要求 拿到工件后先放轉(zhuǎn)盤上固定 首先檢查錯邊量 并調(diào)整焊絲對中 焊前先剪下焊絲頭 以防止起弧時跳絲 影響焊接質(zhì)量 焊中隨時調(diào)整焊絲中心 防止焊偏 焊后記得打上自己的鋼印號 焊縫缺陷的形成及預(yù)防 焊縫缺陷的檢查首先是外觀檢查 焊縫寬度按坡口角度定 60 坡口焊縫寬度是10mm 同一條焊縫寬度偏差小于4mm 焊縫余高不超過2 5mm 焊縫缺陷的分類焊縫表面缺陷和焊縫內(nèi)部缺陷常見缺陷 氣孔 夾渣 未熔合 未焊透 裂紋以及咬邊 焊瘤 燒穿 凹坑等 外觀缺陷預(yù)防主要靠正確的工藝和熟練的操作方法 氣孔產(chǎn)生的原因及預(yù)防 氣孔產(chǎn)生的原因 1 冶金因素對氣孔的影響 焊接時 焊縫金屬發(fā)生冶金反應(yīng)產(chǎn)生氣孔 2 母材表面油 銹及污物分解 焊劑的化學(xué)成分等都有可能產(chǎn)生氣孔 3 埋弧自動焊焊劑中混有垃圾 4 埋弧自動焊焊劑覆蓋層厚度不當(dāng) 5 埋弧自動焊焊劑漏斗堵塞 6 埋弧自動焊焊絲表面清理不凈 氣孔的預(yù)防 1 焊前將坡口兩側(cè)20 30mm范圍內(nèi)的油 銹 水分清除凈 2 嚴(yán)格按焊劑說明書規(guī)定的溫度和時間烘干焊劑 3 正確選擇焊接工藝參數(shù) 正確操作 夾雜物產(chǎn)生的原因及預(yù)防 焊縫中夾雜物的產(chǎn)生種類 1 非金屬夾雜物氧化物焊接鋼鐵材料時 氧化物夾雜是普遍存在 在埋弧自動焊焊接碳鋼時 氧化夾雜物的成分主要是SiO2 這些氧化夾雜物主要是在熔池反應(yīng)過程中產(chǎn)生的 2 金屬夾渣物預(yù)防措施 1 選擇合適的焊接規(guī)范 使熔池存在的時間不要太短 防止熔池金屬凝固過快 2 多層焊接時 要注意消除前層焊縫的熔渣 未熔合產(chǎn)生的原因及預(yù)防 未熔合產(chǎn)生的原因 焊接電流過小 焊接速度過快 焊絲角度不對 產(chǎn)生弧偏吹現(xiàn)象 焊接處于下坡焊位置 母材未熔化時已被鐵水覆蓋 母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合 預(yù)防措施 增加焊接線能量 將坡口邊緣充分熔透 焊接規(guī)范正確 操作得當(dāng) 焊接速度快慢均勻 焊絲位置正確 將坡口表面或坡口底部邊緣污物處理干凈 未焊透產(chǎn)生的原因及預(yù)防 未焊透產(chǎn)生的原因 焊偏 焊接電流過小 焊接速度過快 3 坡口角度太小 4 根部鈍邊太厚 5 坡口間隙太小 6 焊絲角度不當(dāng) 預(yù)防未焊透產(chǎn)生的措施 1 不要焊偏 2 合理選用坡口型式 3 裝配間隙要適當(dāng) 4 采用正確的焊接工藝 熱裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施 熱裂紋產(chǎn)生的原因 冶金因素 焊接時熔池的冷卻速度很快 很容易造成偏析 偏析就是合金中純金屬或其它雜質(zhì)分布不均勻的現(xiàn)象 雜質(zhì)集中 被偏析出的物質(zhì)大多數(shù)為低熔點共晶和雜質(zhì) 它們的熔點比焊縫金屬低 在結(jié)晶過程以 液態(tài)間層 存在 熱裂紋產(chǎn)生的原因 力的因素 焊縫金屬開始冷卻時 體積要縮小 由于焊縫金屬受熱不均勻 周圍冷卻金屬勢必阻止它的收縮 產(chǎn)生拉應(yīng)力 拉應(yīng)力隨溫度的降低而增大 拉應(yīng)力在結(jié)晶尚未完成 時呈現(xiàn) 就必然產(chǎn)生熱裂紋 防止產(chǎn)生熱裂紋的措施 熱裂紋預(yù)防措施 1 限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量 主要限制硫含量 提高錳含量 2 改進焊接結(jié)構(gòu)形式 采用合理的焊接順序 提高焊接收縮時的自由度 3 焊接終了斷弧時 弧坑冷卻速度快 因偏析在弧坑處形成熱裂紋 采用與母材相同的引出板 焊接缺陷的返修 焊接缺陷的返修缺陷的清除3mm薄板缺陷的清除可用切割片切割和磨光片打磨 自動焊成型 用手工焊返修 焊接缺陷的返修分析缺陷原因 制定返修工藝 返修后的焊縫表面 應(yīng)進行修磨 使其與原焊縫基本一致 圓滑過渡 以減少應(yīng)力集中 避免裂紋 返修次數(shù)的限制返修次數(shù)增加 使金屬晶粒粗大并且硬化 返修次數(shù)只能一次 總結(jié) 影響焊接質(zhì)量的因素有很多方面 主要方面就是人 機 料 法 環(huán)五大因素 我首先要講 產(chǎn)品質(zhì)量不是檢驗出來的 如果靠檢驗來保證焊接質(zhì)量 那是比較原始的管理方法 檢驗主要是事前預(yù)防 事后檢測 焊工的責(zé)任心非常重要的 首先 我們要想 如果生產(chǎn)的產(chǎn)品賣給自己 你是不是滿意 如果自己都不滿意 那客戶怎么會滿意呢 我們目前有領(lǐng)導(dǎo)的重視 只要自己重視 主動去鉆研 去學(xué)習(xí) 多交流 多溝通 踏踏實實的工作 經(jīng)過一段時間的努力 我完全相信 我們產(chǎn)品的焊接質(zhì)量 能夠上一個臺階