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轨道自动焊对不锈钢管施工的价值

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《安装杂志》2014年第八期

1施工工艺

1.1施工工艺流程在整个施工工艺流程中,焊接参数的确定是操作的关键点。

1.2确定焊接参数(1)焊接区域的确定首先按管材对接焊缝环向定出各焊接区。具体形式见图1。(2)确定峰值电流根据管材的壁厚δ,确定LEVEL1的峰值电流。LEVEL1峰值电流=管壁厚度δ×1000/25.4(A),LEVEL2峰值电流=0.93×LEVEL1峰值电流,LEVEL3峰值电流=0.93×LEVEL2峰值电流,LEVEL4峰值电流=0.80×LEVEL1峰值电流。图1焊接区域的划分(3)焊接脉冲基值电流基值电流为该区峰值电流的30%~50%之间,确定基值电流可以合理控制热输入。(4)高低脉波时间设定根据管材壁厚确定,通常设定在0.1~0.3s。(5)焊接速度根据管材厚度选择,焊接转速=焊接速度/(π×管材外径),通过合理的焊接速度的选择来控制线能量。(6)上坡电流时间和下坡电流时间上坡电流和下坡电流可以保证焊缝表面起、收弧处能够圆滑过渡,使焊缝成形美观,下坡电流还可以保证收弧时避免发生裂纹和焰口现象。上坡电流时间通常选择为0~1s,下坡电流时间通常选择为5~6s。将以上所确定的数据通过输入键输入设备内部,形成原始程序,并加以保存。程序设置完成后要进行试焊,根据焊接试样的具体情况,对数据作必要的修改,反复调整,最终确定最佳焊接参数值。

1.3焊口点固焊点固焊的电流值通常要比一般手工钨极氩弧焊小,点固焊应该尽可能的轻,以降低过热而导致材料的内部结构变化,不能焊透,电弧要尽量短,在圆周上均匀分布3点即可,确保点固焊后的管壁内外无氧化变色。点固焊后即用不粘胶带密封。

1.4焊接试样试样焊接的目的是对已编制出的焊接程序进行检验。试件制作必须保证端口平整、无毛刺、无油污等,调出已编制好的焊接程序直接进行试焊。

1.5下料要求薄壁不锈钢管切割宜采用电动行星式切管机进行下料,确保端口质量符合全自动焊接所要求的标准。通常薄壁不锈钢管对口间隙必须在0~0.3mm之间。如管径小于1in,也可采用手动切管器。切割的管端由于端部有不同程度的缩径,还需用铣平机把管子端面铣平,并除去管端内外毛刺。切割后的管道应立即用氮气吹扫,清除管内的异物,完毕后用管堵封住两端,尽量不让环境中的颗粒进入管道中。

1.6充氩保护为保证焊缝的内部质量,管子内部的充氩保护是关键。一般采用1/4in的不锈钢管做成充气管路,在使用前,对整个管路化学清理。从第一根管子启开塑料密封盖立即充氩开始,白天安装作业,管内必须达到规定的充氩量;晚上停止作业,管内仍要不间断地冲氩2~3L/min,以始终保持管内正压,直到这一条管道全部安装完毕时,先密封出气口再关进气源,使管内保持纯氩。当薄壁不锈钢管施工量较大时,应使用杜瓦罐液氩。一瓶杜瓦罐液氩用完时,先密封出气口,后换液氩,防止在更换液氩过程中,空气进入管内污染管道。

2质量控制

到目前为止,我国还没有轨道自动焊的相关标准,国际通用的标准为美国的ASMEBPE和AWS。在实际的质量控制中,结合国内标准、国际标准和自动焊机操作手册的相关内容来确定。

2.1基本要求(1)场地要求:管道的预制必须在有洁净度要求的预制车间内。(2)设备控制:设备必须经过检定,并在检定期间内。(3)人员控制:参加施焊的焊工必须具有培训证书,并且经过现场考试。

2.2点焊的质量控制每个焊口最多只能有三个焊点,点焊时必须充氩,点焊时不许焊穿。

2.3焊样的提交为保证焊口的焊接质量,在每次焊接工作的开始和结束时,必须提交焊接试样,以保证焊接过程可控。焊接试样不合格,不允许进行焊接。

2.4焊接标识焊缝根据以下三项进行标识:焊工姓名、焊接日期、焊口编号

2.5焊接检验焊缝的外观检验要求如下:不允许有裂纹、夹杂、未融合、表面气孔、未焊满。焊道的内部表面必须完全焊透,内部焊道的宽度为2倍壁厚的±20%,外部焊道的宽度为3倍壁厚的±20%,焊道弯曲不能超过焊道中心线的20%,焊缝内外部的咬边不得超过壁厚的10%,焊缝的外部余高和内部的凸出不得超过壁厚的10%,焊缝的错边量不得超过壁厚的10%。AWSD18.2标准,将焊缝表面的氧化色划分为十个等级,按照业主要求,选择合适的合格标准。

3应用与总结

在诺华投资兴建的某研发中心项目中,采用了AMI207A全自动氩弧焊机和全位置焊头,经过反复操作和调试,焊缝成形美观,内表面光滑平整,完全符合业主要求。由于在轨道自动焊过程中,焊缝处于全氩气保护状态,因此焊缝不会被氧化,外表面呈现金黄色均匀细腻的鱼鳞纹,和氩气只保护焊接区域的开启式焊头相比,保护效果要好得多。开启式焊接形成的焊缝通常是紫红色。轨道自动焊减轻了焊工的劳动强度,不仅工作效率大大高于手工焊,而且有效提高了焊接质量,减少了因焊缝返工造成的损失。对焊工技能熟练程度的要求相对较低,减少了人工费支出。同时,改变了焊接环境,可有效防止焊接弧光辐射、烟尘等有害物对人体造成伤害。

作者:张健 单位:江苏启安建设集团有限公司

安装杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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