提高常规气电焊工艺水平的研究

提高常规气电焊工艺水平的研究

中油电能热电二公司热机检修部黑龙江省大庆市163411

摘要:当前气电焊是一种非常高质量、高效的焊接手段,在这十几年来获得了快速的发展,很多较重要的结构当中主要使用气电焊的方式进行焊接,将传统手工电弧焊的方式取代,所以相关人员一定要重视气电焊的工艺研究,让气电焊的工艺水平进一步提高,本文重点分析研究如何对常规气电焊工艺水平进行研究,以供参考。

关键词:气电焊;管理;工艺水平;CO2

引言

伴随当前社会建设的发展的速度进一步加快,在我国在气电焊的应用范围逐步增加,已经成为一种高质量的焊接手段。依照当前的调查统计分析发现在上世纪就有很多工业发达国家进行了气电焊技术的使用,这种方式效率较高,而且焊接的过程可以保证焊接的质量,取代原有的手工电弧焊已经成为趋势。从我国的角度分析,气电焊的发展步伐和国外发达国家相比较慢,主要是因为保护气体不规范,也就是说没有纯度较高的CO2,二氧化碳保护气体无法符合工艺的具体需要,在推广的过程中出现一定的问题。与此同时要气体在使用的过程中价格比较贵,在混合气体保护焊的过程中出现了一定的限制,导致我国气电焊辅助具研发的过程中出现了落后发达国家的情况,所以一定要对保护气体质量和焊缝质量的关系进行总结,保证保护气体达到使用的规范,并且对混合气体影响不同焊缝性能的情况进行了解和掌握,让气电焊辅助具研发的效率大幅度提高,保证常规电气电焊的工艺效果。

1CO2气体杂质及混合气体配比与焊接质量关系

1.1CO2气体质量对焊接工艺性能的影响

为了对二氧化碳气体质量和焊接工艺性能进行准确的把握,了解二氧化碳气体杂质。对气体当中的氮、乙醇和水进行分析,采用的方法是对不同含量不同杂质的气体进行试验,主要通过甘油法来试验二氧化碳气体,对杂质的含量进行确定,并且了解熔敷金属扩散氢含量,通过分析研究发现具体数据如下表所示。

依照试验的结果,通过插销试验的手段来分析二氧化碳和HQ70钢焊接冷裂倾向的影响。使用的焊丝主要是H08MnNiMoTi,接着通过18Mn钢和二氧化碳之间进行焊接实验,对焊接实验的结果进行分析,了解焊接材料气孔形成的倾向,对二氧化碳气体当中出现的不同杂质影响气孔的情况进行研究和总结,在试验的过程中发现焊接参数相同的条件下,二氧化碳气体当中的杂质成分不会对焊接飞溅产生影响。

与上述实验经验结合分析发现,如果二氧化碳气体当中乙醇与水的含量增加,会导致熔融金属当中扩散氢的含量进一步增加,通过分析研究发现在乙醇含量增加的过程中扩散氢含量也会进一步增加,会直接影响HQ70的抗裂性能,导致其抗裂性大幅度下降。

另外二氧化碳气体当中的含水量不会对钢焊接缝的性能产生较大的影响,但含量会在一定程度上影响钢焊缝冲击韧性,导致其韧性下降,如果二氧化碳气体当中的水分含量进一步增加,可能会导致气孔的倾向性变大,但是氮的含量不会影响气孔的倾向性。在二氧化碳当中对CO2含量当中的乙醇有着明确的规定,在使用的过程中不能超过规定的范围。

1.2气体流量对焊接质量影响

通过实验分析发现,保护气体的保护效果和气体流量息息相关,对焊枪喷嘴当中的气体层流状态分析发现,层流段的长度越长,那么具有越好的保护效果。为了对气体流量和焊接效果进行验证,使用混合气体进行流量试验。在试验的时候发现直通喷嘴试验的过程中获得了较好的效果,为了确保试验的质量与保护效果和气体流量相关,通过平板堆焊的方式进行试验,了解焊缝金属气体的含量与保护效果之间的具体关系,利用综合实验发现流量增加的时候具有较好的保护效果,另外还需要关注的问题是如果流量比较大,可能会导致氢和氧的含量增加,会对保护效果产生一定的影响。

气体喷出通道对气体的流动产生直接影响,通过试验分析发现常规气电焊的时候等径环形通过较合适,如果在对直通喷焊枪喷嘴进行使用的过程中,需要有效的结合圆柱型导电嘴,并且确保喷嘴和导电嘴的端面相同。

1.3混合气体配比对焊接工艺性能影响

二氧化碳与Ar的混合气体进行保护焊的操作过程中,保护气体具有氩弧焊和二氧化碳气体焊接两方面的优势,在工程实践的过程中应用非常广泛,通过当前的角度分析,因为Ar的价格相对较高,在运用的过程中受到了一定限制。在保护质量的条件下,让Ar合理使用成为当前焊接过程中需要重点关注的问题,为了保证研究的目的得以实现,需要对二氧化碳和氧的含量进行不同配比,形成混合气体进行试验,了解不同焊接材料、焊接工艺参数的变化情况以及焊缝的质量问题。

进行实验之后,可以发现二氧化碳与Ar组合的混合气体保护焊当中的比例对焊接质量有着直接的关系,如果Ar的比例相对较高。那么在焊接的过程中,焊缝的效果相对较好,飞溅的情况较少,需要关注的问题是这种影响情况并非呈直线性的,在40%的时候具有较好的效果。在空中焊缝质量方面,Ar的比例增加会进一步提升焊缝的金属性能,在20%的时候效果最好。

2气电焊辅助用具

2.1小阻力送丝软管

送丝软管的阻力对送丝稳定性产生直接影响,还会对焊接过程中的质量和工艺性能产生影响,本次研究的过程中对焊丝在送丝软管当中受阻力的情况进行分析,形成完善的送丝阻力方程,并且进行数学模型的建设,在生产实践和试验的过程中发现新型焊送丝软管送丝的过程相对较为稳定,而且阻力较小,可以让焊接的工艺性大幅度提高,通过研究分析,发现焊丝在送丝软管当中的曲率半径不同,在同一平面的波浪形弯曲也各不相同,通过实验分析发现在送丝软管当中焊丝的状态是通过焊枪端到送丝轮端各段曲率半径以及波距间递减的。软管和波峰波谷的摩擦会导致送丝阻力的出现,各段阻力从小变大,在最大处为送丝轮处。焊丝的弹性模量和直径、焊丝和软管的间隙息息相关,对送丝的阻力大小产生了直接影响。

2.2焊接旋转接地器

对各种旋转接地器进行分析,可以发现通过实验研究螺旋接地器的参数如下,一定要保证工件的接地合理性和可靠性,保证焊接参数不会出现较大的变化,在焊接的过程中电阻相对较小,需要控制在8×10-5欧姆以下,并且需要保证在连续工作8小时的状态下不会产生较大的温升,而且旋转灵活,结构简单。

结束语

总而言之,在我国工业发展的过程中气电焊具有非常重要的意义,然而当前在使用气电焊的过程中依然出现了很多问题,一定要从本质上改善其工艺水平,对二氧化碳杂质气体和气体配比的情况进行充分的了解,另外从业人员还需要重视相关的培训工作,进一步推广、普及气电焊,加大在我国工业焊接过程中的应用范围,让焊接的效率和质量进一步提高。

参考文献

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