全自动富氩气体保护焊工艺试验

摘要：通过对全自动富氩气体保护焊工艺试验及其焊接设备的选型对比，加深了对全自动富氩气体保护焊焊接普通低合金钢及高强度钢时的工艺特点的了解，选择了焊接电源及配套设备，并分析了其技术难点，提出了解决方案，确定了合理的焊接工艺参数，实现了各种工艺参数的相互匹配，为更好的指导生产提供了宝贵的经验。

　　1、试验目的

　　龙滩水电站引水系统压力钢管为超大型压力钢管，钢管直径10m，材质为16MnR级和610Mpa级，板厚δ=18mm～52mm，设计要求钢管纵缝焊接采用全自动富氩焊技术，焊接质量要求一次合格率99.3%，焊接质量要求高，为保证龙滩压力钢管焊接质量，我们通过焊接工艺试验，进一步了解富氩气体保护焊焊接普通低合金钢及高强度钢时的工艺特点和技术难点，通过选择焊接电源及配套设备，确定合理的全自动焊接工艺参数。

　　2、试验装备及要求

　　2.1 试验用焊接电源及配套设备

　　（1）焊接主电源

　　a.奥地利福尼斯TPS-4000电源，配VR-4000送丝机。

　　b.日本松下KG-500电源，配FD-201-100送丝机。

　　c.芬兰肯比PRO-4200电源，配PROMIG-530送丝机。

　　（2）行走小车

　　a.美国BUG-O自动行走小车，配BUG-MDS型摆动器（横摆）。

　　b.德国基斯达GR-28G自动行走小车，配GR-33摆动器（钟摆）。

　　（3）配比器及气体流量计

　　a.成都高科气体配比器及气体流量计。

　　b.美国（上海）捷锐气体配比器及气体流量计。

　　2.2 试验用钢材

　　（1）武汉钢铁厂产普通低合金钢16MnR δ=12mm，δ=25mm，δ=36mm

　　（2）舞阳钢铁厂产高强度钢WDB-620 δ=25mm

　　2.3 试验用焊材

　　（1）实芯焊丝：

　　自贡大西洋CHW一50C6，Φ1.2自贡大西洋CHW一60C，Φ1.2

　　（2）药芯焊丝：

　　韩国现代 HWC8l—K2，Φ1.2

　　2.4 焊接工况条件

　　（1）坡口型式：采用非对称“X”型坡口，如图：

　　（2）试件规格：-25（12，36）×400×1000mm

　　（3）预热温度及后热温度

　　16MnR钢板δ≥34mm的预热60～80℃，后热250℃；WDB620钢板预热100～110℃，后热250℃。

　　（4）焊接位置：立焊位

　　（5）气体配比：80%Ar+20%C02气体流量：Ar 16L/min，C02 4L/min

　　2.5 焊前准备及要求

　　（1）参加试验的操作人员必须是压力容器全位置合格的优秀焊工。

　　（2）设备选型的焊接试验必须是在同等条件下进行。

　　（3）试板拼装前将坡口面的氧化物、油污等杂物清理干净。

　　（4）对装间隙3～4mm，并在焊缝两端装引（收）弧板，引（收）弧板的坡口型式与焊缝坡口相同。

　　（5）定位焊在焊缝两端，长度100mm，焊厚6mm；板厚≥34mm时，定位焊时应预热80℃～110℃。

　　（6）焊前应将焊件固定在焊接平台上，并可靠加固，用钢丝轮将整个焊缝清理干净。

　　（7）远红外加热片固定在施焊面的背面，加热温度由温控箱和远红外测温枪配合分别测定。

　　（8）层间温度控制在200℃以下。

　　（9）焊接高强度钢时，线能量应严格控制在40KJ/cm以下。

　　（10）焊缝宽度控制在20mm以内，焊厚控制在8mm以内。

　　（11）背缝清根用碳弧气刨，并打磨掉渗碳层，检查无缺陷后，再进行背缝焊接。

　　（12）焊接操作人员必须对焊接全过程进行全程监控。

　　（13）焊缝的中间层在焊接前用钢丝轮清理焊缝表面的氧化物。整个焊缝完成后用钢丝轮清理焊缝表面。

　　2.6 焊接检验

　　（1）外观检查

　　执行标准：DL5017—93，焊缝外观不允许有裂纹、夹渣、未焊满、未熔、气孔、焊瘤、飞溅等缺陷；咬边深度≤0.5mm，连续长度不大于lOOmm，累计咬边长度不大于焊缝全长的10%；焊缝余高0～4mm，余高差0.5～1mm；增宽2～4mm，且平滑过渡，焊缝直线度1mm/m.

　　（2）无损检测

　　在焊接完成后24小时后进行。无损检测UT按GBll345—89标准评定，RT按GB3323—87标准评定。