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1、大型贮油罐气电立焊焊接工艺的研究j12/艺与应用.焊接技术1996年第3期大型贮油罐气电立焊焊接工艺的研究三—里纪连权辽宁沈阳工业高等专科学校(110044)V张荫弟沈船工业安装公司1E772,db丁7I摘要舟绍T气电i焊捧作机的特点;推导出气电立焊蚪接残能量曲计车式E:÷磴{时j种厚度的粗进秆7I艺.矸宪.挺T最他的焊接I艺规*量词太峄大型贮油罐立缝气电焊操作机由我校和沈阳工业工程安装公司联台研制成功谆项科研成果填补了国内空白.达到了国际先进水平,可以替代进口设备,肄有显着的经济敛益和社会效益,这种适
2、应长立焊琏的气电立焊操作机.是在暧收了国外同类产品的优点,结台我国大型贮油罐安装的特点而研制的,该焊接方法采用小直径【≠16)Ⅱ药芯焊丝,大电流密度,速行窄墟El焊接,具有低的热输^和高的熔敷速度,可获得高选350g/min的培敷系数,焊接时果用背面挡抉,正面滑块,水辟强迫,一敬单面焊双面戚形焊接成奉仅为手弧焊的25,焊接时问缩短30倍,焊缝具有理想的冲击韧性和抗臆性破坏的性能气电立焊在我国现场应用较晚.L1前尚无可参考的焊接工艺标准.为了满足现场施工的要求,针对型贮油罐各种板厚进行丁大量焊接工艺研究,
3、优选了焊接工艺规范,通过对6壅000m3大型贮油罐的焊接.收到了良好的效果.l焊接蛙能量的确定气电立焊自动上升控制系统对焊接过程实行全自动控制.能够自动政变焊接速度,适应坡El截面积的变化.其焊接速度等于单位时间熔化盘属的填充体积和坡El截面积之比,即:—flS(cm/s)rt在不考虑飞溅损失时,可认为焊丝熔化速度和坡El截面积之比为'一iS~.cm/s)'2而焊丝的熔化速度与焊接电流成正比r:=^(em~Is)(3)焊接线能量为——坡口截面积,cm,——焊接电流,A￡～电弧电压.VE—～焊接线能量,J
4、,口n——焊丝的熔化系数,咖/A?s式(5)说明,气电立焊焊接线能量由电弧电压和坡El截面积决定茸为摘化系数,大小取决于焊丝的电阻率,直径,伸出长度等,当这些参数不变时,其值为常数,实际铡得:国产焊丝L507茸=078(cm~/A?s)日产焊丝BG60一081(till~/A-s)2坡口形状选择由式(5)知,坡口截面积直接决定丁焊涟热辅人量的大小,硪小坡口截面积是降{医焊接线能量的有效方法,但墟口足寸又受焊枪的制约,气电立焊焊枪是处在坡口内熔池的正上方,当焊接小车携带焊枪垂直向上运动时,必须保证焊枪与坡
5、口两倒壁有一定的间隙.避免接触垣路.因此,在考虑减小坡口截面积又不至于影响焊枪运动的情况下.坡口形状设计为V形轻为台理.且对于不同板厚均保持坡口宽度不变(图1)_,厂——三圭:—一—_一阻l按图1和式(5)计算.线船量为(取u=40士3v)ll0墟口尺寸厚度在10～24一的板焊接时的cm)㈨音.'由式(2,(3),(4j得完全满足焊接质量对焊接线能量大小的要求1?晒公中——焊接速度,cm/sL单位时间焊丝熔化盎属体积,cm~/s焊丝的嫱化速度,cm(5)3焊接规范选择气电立焊焊接规范主要包括焊接电和电弧
6、电压焊接电流不影响焊接线能量焊接电梳和电弧电压直接影响电弧的稳定性和熔透船力.图2是焊接电流和电弧电压对电弧稳定性的IJWel~ngTechnologyN931996-工艺与府用?13影响,fA1田2l覃接檀蓖的尊定医埠母材16M16mm悍丝L5076如图2所示焊接规范选在稳定区1时.电弧稳定,声躯,飞槭小,熔清成射渡过渡,熔遘性良好-参数落于不稳定区1时,电弧偏高,焊丝易于饲壁擞弧,熔滴过渡不稳定;不稳定区I电弧倔低.焊接电弧容易谱人熔{电内燃烧.形成糟弧%,熔遘性变差.易于形成丰焊最等鞋骼.图3是焊
7、接电流和电弧电压对焊毽宽度的影响1F对目的影响(J1d00^)2,对B的影响(;,10v)母材I~MnR15一吾"田3焊接电疆和电强电压对螬鸯的辱■图3中的曲线1是在电豇电压为蚰V时.焊接电流对熔宽的影响.当焊接电流增大时.熔深和熔宽缩小t曲线2是在焊接电流为4O0A时,电孤电压对熔竟的影响.弧压升高时t焙深和蝽宽也随之增大.在气电立焊中,熔深方向和焊丝轴线成直角,电弧吹力不能直接作用于母材上.造成焊接电嗣E对蝽竟(印焙探)影响减弱.熔宽主要靠电弧电压控制.表l是通过大量试验获得的最佳焊接工艺规范裹I不
8、同板■●佳焊接工芎胡蓖板厚垃口R寸焊接电藐电弧电压扞接蝇能量(nn)(mm)(/cm圉1a圉1bc02气津流量圬为3o删n科用表l中的焊接工艺规范进行焊接工艺评定.其机械性能见表2裹2气电立{隼焊奠盒■的机幢性馕厚度焊墼f^Kv(J-母材%(∞t'6)1岫nRPKYJ507(L);2512ld"1—15l"4实辱应用应用研制的气电立掉操作机,采用表1的焊接规范,焊接了6座5O000大型贮油罐,底层板经l∞x光探伤和其它层3o%抽检.结果表明
