淺談DN800液膜水洗接觸器殼程焊接制作

陳輝 王光輝 梁春城

摘要：未熔合夾渣現(xiàn)象是C0₂氣體保護(hù)焊在焊接壓力容器中最常見(jiàn)、并且危害性大、特別是未熔合現(xiàn)象及其不容易被發(fā)現(xiàn)的缺陷、占缺陷總數(shù)的60%。分析認(rèn)為，未熔合產(chǎn)生的主要原因是電流過(guò)大、焊接速度慢及操作不當(dāng)?shù)龋瑠A渣主要是出現(xiàn)在厚板焊接中的第二三層、原因是焊接過(guò)程中電壓與電流調(diào)整不當(dāng)及焊接中未擺動(dòng)或者擺動(dòng)方法不正確。施焊時(shí)應(yīng)采取合理的焊接參數(shù)，正確的焊接角度，同時(shí)保證焊絲的擺動(dòng)幅度，依據(jù)母材厚度選擇合適的焊接層數(shù)，盡量做到多層多道焊，防止未熔合及夾渣的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：液膜水洗接觸器;C0₂氣體保護(hù)焊;未熔合;X射線檢測(cè);焊接電流

中圖分類號(hào)：TQ028.8????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

液膜水洗接觸器R11-345殼程直徑800mm、厚度12mm、殼程材質(zhì)Q345R，A、B類焊縫要求內(nèi)平，壓力容器類型：Ⅱ類，介質(zhì)：油，性質(zhì)：易燃易爆，工作壓力2.0MPa，設(shè)計(jì)壓力2.2MPa，A、B類要求100%X射線檢測(cè)Ⅱ級(jí)合格。由此可見(jiàn)設(shè)備的重要性以及對(duì)焊縫的高要求，從制造角度講應(yīng)精益求精，引起各制作部門的重視，由于此設(shè)備的重要性應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手。

1 焊前準(zhǔn)備

（1）焊機(jī)：ZXG-300整流弧焊機(jī)（直流反接）和HG500逆變式C0₂氣體保護(hù)焊機(jī)

（2）焊件：殼程板材使用Q345R鋼材經(jīng)下料后用刨邊機(jī)開(kāi)30度外坡口，焊縫及焊縫邊緣用180磨光機(jī)打磨出金屬色及打磨掉油污等。

（3）焊接材料：使用牌號(hào)為H08Mn2SiA直徑?2.5mm焊絲氬弧焊打底，使用牌號(hào)為ER50-6直徑?1.2mm實(shí)心C0₂氣體保護(hù)焊絲填充，最后使用牌號(hào)為E5016 J507直徑?5.0mm手工電弧焊條蓋面。

（4）定位裝配：板材經(jīng)過(guò)卷板機(jī)預(yù)卷后裝配A縫，裝配間隙2.5mm，無(wú)錯(cuò)變量及從一端點(diǎn)焊一點(diǎn)后每隔500mm左右用氬弧焊點(diǎn)焊定位。焊接完成后校圓完成后裝配B類焊縫，B類焊縫裝配前需用180磨光機(jī)打磨坡口及坡口邊緣50mm至露出金屬色，然后進(jìn)行裝配，裝配間隙為2.5mm并調(diào)整殼程直線度和錯(cuò)邊量，用氬弧焊對(duì)焊縫進(jìn)行裝配點(diǎn)焊，每隔500mm點(diǎn)焊一點(diǎn)，視情況而定可增加焊點(diǎn)。

3?焊接

（1）焊接方法：殼程A、B類焊縫采用手工氬弧焊打底，C0₂氣體保護(hù)填充，手工電弧焊蓋面及焊后殼程內(nèi)焊縫磨平的方式。

（2）焊接順序：A類焊縫使用中對(duì)稱焊法進(jìn)行焊接，B類焊縫使用對(duì)稱定位焊一段后再使用分段焊法進(jìn)行焊接。此法可以防止B類焊縫在焊接中出現(xiàn)直線度變形以及錯(cuò)變量變形。

（3）焊接層數(shù)：由于母材板厚度12毫米，因此需要采取合理的焊接層數(shù)，以便能夠達(dá)到較好的焊接質(zhì)量，此設(shè)備采用氬弧焊打底C0₂填充加焊條電弧焊蓋面，因此特設(shè)定總層數(shù)5層，氬弧打底一層，C0₂填充3層，手工電弧焊蓋面一層。

4?焊接措施

（1）準(zhǔn)備：B類坡口兩邊打磨除銹后組對(duì)及調(diào)整直線度，用氬弧焊點(diǎn)焊，焊點(diǎn)8個(gè)點(diǎn)焊縫分成8等份，然后將設(shè)備放在焊接滾輪架上進(jìn)行氬弧焊打底焊接，焊接電流150A可根據(jù)設(shè)備熱量吸收速度適當(dāng)調(diào)整電流，焊縫先進(jìn)行分段對(duì)稱焊接，以防止直線度變形，然后退焊法打底焊接，打底完成后進(jìn)行C0₂氣體保護(hù)焊焊接，使用?1.2實(shí)心焊絲填充3層，CO₂氣體保護(hù)焊第一層打底焊使用160A-180A電流，26-30V電壓，根據(jù)焊機(jī)性能選擇合適的電壓，根據(jù)熔池情況調(diào)整合適的電流電壓。最后用手工電弧焊蓋面，焊條使用直徑?5毫米J507焊條，電流220A-250A焊接余高2mm-3mm。焊接完成后對(duì)焊縫周圍飛濺進(jìn)行清理，打磨過(guò)高的焊接接頭，對(duì)設(shè)備內(nèi)焊縫進(jìn)行內(nèi)平打磨。

（2）產(chǎn)生未熔合的原因分析：未熔合的主要原因是操作不當(dāng)造成的，未熔合現(xiàn)象主要發(fā)生在焊縫內(nèi)部，在焊縫表面無(wú)法看到，需借助超聲波和射線檢查才能發(fā)現(xiàn)缺陷，在平焊位置，未熔合主要發(fā)生在母材坡口面或多層焊的層間，且在壓力容器焊接中發(fā)生最多的是層間未熔合，產(chǎn)生這種缺陷的主要原因是焊接電流大且焊接速度過(guò)慢造成的，導(dǎo)致焊絲熔化后的鐵水流向熔池前方較遠(yuǎn)的地方，鐵水與周圍的低溫母材接觸，溫度降低后凝固，覆蓋在低溫的層間表面從而造成未熔合，也就是造成了熔池推動(dòng)鐵水向前，形成層間無(wú)夾渣或極少夾渣，但層間無(wú)法熔合的現(xiàn)象。如果形成的是無(wú)夾渣現(xiàn)象，還有一種情況就是坡口較寬大時(shí)焊絲擺動(dòng)弧度不夠大而導(dǎo)致焊道兩側(cè)溫度低，焊絲熔化后的鐵水被迅速冷卻后覆蓋在坡口上造成未熔合，在射線檢測(cè)下是很難檢測(cè)到，當(dāng)使用氣刨返修時(shí)發(fā)現(xiàn)層間焊縫形成了一個(gè)空洞，這種情況只有超聲波才能發(fā)現(xiàn)，而射線卻很難發(fā)現(xiàn)。

（3）未熔合的危害：未熔合不僅直接減少了容器的有效厚度，而且在容器的使用過(guò)程中，未熔合邊緣很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而很快從邊緣向外擴(kuò)展形成裂紋，最終導(dǎo)致焊縫開(kāi)裂。此外，未熔合缺陷一般產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，在焊縫表面看不到，如果檢測(cè)不及時(shí)或者檢測(cè)不到，會(huì)對(duì)容器整個(gè)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。