鋼結構熔嘴電渣焊焊接施工工藝探究

劉廷廣　喬瑞軍

（河南省豫興建筑安裝有限公司）

鋼結構熔嘴電渣焊焊接施工工藝探究

劉廷廣喬瑞軍

（河南省豫興建筑安裝有限公司）

隨著我國科學技術的發展，焊接技術也有了很高的進步。熔嘴電渣焊焊接技術就是其中之一。熔嘴電渣焊是一種高效熔化焊接方法，大型厚板鋼結構和厚壁高壓容器的焊接任務都可以利用它來完成。本文主要對熔嘴電渣焊在低碳鋼、普通低合金鋼焊接施工中的工藝進行闡述。

熔嘴電渣焊；焊接施工；工藝

1　施工準備

1.1技術準備

（1）鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，要進行焊接試驗。焊接試驗所用的設備、儀表應處于正常的工作狀態。焊接工藝試驗的焊工必須由技術熟練的焊接人員承擔。

（2）試驗完后要進行評定，判斷其是否可行。未經評定的試驗結果不能盲目投入批量生產。

（3）通過鋼結構焊接施工前進行的工藝試驗，得到最佳工藝參數，并據此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導書，根據工藝指導書及圖樣的規定，編寫焊接工藝，根據焊接工藝進行焊接施工。

1.2材料準備

（1）鋼材及焊接材料應按施工圖的要求選用，其性能和質量必須符合國家和行業標準，有質量證明書或檢驗報告。

（2）按要求指定焊絲的牌號和規格使用。

2　施工工藝

2.1工藝參數選擇

影響焊接質量的主要工藝參數尤其弧電壓與電流，焊接電壓與電流，送絲速度和渣池深度。

2.1.1電壓

電壓與熔縫的熔寬成正比關系，在起弧階段所需電壓稍高，一般為50～55V，便于盡快熔化母材邊緣和形成穩定的電渣過程。正常焊接階段時（電渣過程），所需電壓稍低，一般為45～50V。

2.1.2電流

電流應根據熔嘴直徑和板厚作適當選擇。等速送絲的焊機，其送絲速度快時電流大。電流與焊接區產生的熱能成平方正比關系，電流愈大，產生熱量愈高，熔嘴、焊絲與母材的熔化愈快，相應焊接速度快，但電流受熔嘴直徑的限制，如電流過大鋼管因承受電流密度太大而發熱嚴重，熔嘴的藥皮發紅將失去絕緣性能。

2.1.3送絲速度

送絲速度和電流也是主要的焊縫質量影響因素。送絲速度太快，電流太大時，電壓低而接近短路狀態，形不成穩定過程。送絲速度太小時，電流太小，且焊絲露出渣池，易產生電弧因而破壞了正常的電渣過程。常用的送絲速度范圍為200～300m/h，造渣過程中選取200m/h為宜。焊接速度可在1.5～3m/h，的范圍內選取。

2.1.4渣池深度

渣池的深度要求一般為30～60mm。渣池太深則電阻增大使電流減小，使母材邊緣熔化不足，焊縫不成形。渣池太淺則電流增大，電壓減小，電渣過程不穩定。

2.2操作技術

（1）施工前，檢查組裝間隙的尺寸，裝配縫隙應保持在1mm以下，當縫隙大于1mm時，應采取措施進行修整和補救。

（2）檢查焊接部位的清理情況，焊接斷面及其附近的油污、鐵銹和氧化物等污物必須清除干凈。

（3）焊道兩端應按工藝要求設置引弧板和熄弧板。

（4）安裝管狀熔嘴并調整對中，熔嘴下端距引弧板底面距離一般為15～25mm。

（5）引弧。采用短路引弧法，焊絲伸出長度約為30～40mm，伸出長度太小時，引弧的飛濺物易造成熔嘴端部堵塞，太大時焊絲易爆斷，過程不能穩定進行。

2.3焊接

（1）應按預先設定的參數值調整電流、電壓。

（2）焊接啟動時，慢慢投入少量焊劑，一般為35～50g，焊接過程中應逐漸少量添加焊劑。

（3）焊接過程中，應隨時檢查熔嘴是否在焊道的中心位置上，嚴禁熔嘴和焊絲過偏。

（4）焊接過程中，隨時檢測渣池深度，渣池深度不足或電流過大時，電壓下降，可隨時添加少量焊劑。隨時觀測母材紅熱區不超出成形塊寬度以外，以免熔寬過大。

（5）焊接電壓隨焊接過程而變化，焊接過程中隨時注意調整電壓。

（6）當焊件厚度低于16mm時，應在焊件外部安裝銅散熱板或循環水散熱器。

2.4熄弧

熔池必須引出到被焊母材的頂端以外，熄弧時應逐步減少送絲速度與電流，并采取焊絲滯后停送填補弧坑的措施，以避免裂紋、減小收縮。

2.5熔嘴電渣焊不作焊前預熱和焊后熱處理，只是引弧前對引弧器加熱100℃左右。

3　焊接變形控制

（1）在組裝好的構件上施焊，應嚴格按焊接工藝規定的參數以及焊接順序進行，以控制焊后構件變形。

（2）控制焊接變形，可采取反變形措施。

（3）在約束焊道上施焊，應連續進行；如因故中斷，再焊時應對已焊的焊縫局部做預熱處理。

（4）采用多層焊時，應將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續施焊。

（5）因焊接而變形的構件，可用機械（冷矯）或在嚴格控制溫度的條件下加熱（熱矯）的方法進行矯正。

①普通低合金結構鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-16℃；熱矯時，其溫度值應控制在750～900℃之間。

③普通碳素結構鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-20℃；熱矯時，其溫度值不得超過900℃。

③同一部位加熱矯正不得超過2次，并應緩慢冷卻，不得用水驟冷。

4　熔嘴電渣焊焊縫缺陷及防止

4.1易產生熱裂縫

①在焊材、母材中S、P雜質元素正常的情況下，是由于送絲速度、電流過大造成熔池太深，在焊縫冷卻結晶過程中因低熔點共晶聚集于柱狀晶會合面而產生。③熄弧引出部分的熱裂紋是由于送絲速度沒有逐步降低，驟然斷弧而引起的?？梢圆扇〗档退徒z速度，必要時降低焊材和母材中的S、P含量，采用正確的熄弧方法，逐步降低送絲速度。

4.2未焊透或焊透但未溶合同時存在夾渣

因為，焊接電壓過低，送絲速度太低，渣池太深，熔嘴沿板厚方向位置偏離原設定要求。電壓低、送絲速度低可采取調整合理參數，保持電渣過程穩定，調直熔嘴，調整位置。

4.3產生氣孔

因水冷成形塊漏水，堵縫的耐火泥污染熔池，熔嘴、焊劑或母材潮濕?？梢宰龊檬孪葯z查，認真操作，焊前嚴格執行烘干規定。

5　安全環保措施

（1）認真貫徹執行國家有關安全生產法規，認真貫徹執行有關施工安全規程。同時結合公司實際，制定安全生產制度和獎罰條例，并認真執行。

（2）牢固樹立“安全第一”的思想，堅持預防為主的方針，對職工經常進行安全生產教育，定期開展安全活動，充分認識安全生產的重要性，掌握一定的安全生產知識，對職工進行安全生產培訓。在安全生產上，一定要克服麻痹思想。

（3）堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽，每天上班前檢查車間的安全措施。

（4）搞好安全用電。所有電纜、用電設備的拆除、車間照明等均由專業電工擔任，要使用的電動工具，必須安裝漏電保護器，值班電工要經常檢查、維護用電線路及機具，認真執行JGJ46-88標準，保持良好狀態，保證用電安全。

（5）各種施工機械編制操作規程和操作人員崗位責任制，專機專人使用保管，特殊工種必須持證上崗。

（6）切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2氣要放在規定的安全處，并按規定正確使用，車間、工具房、操作平臺等處設置足夠數量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環境有無易燃物后再進行工作。

（7）廢料要及時清理，并在指定地點堆放，保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

[1]陳世昌.厚板鋼結構兩面熔嘴電渣焊試驗與應用[J].焊接技術，1993，01.

[2]王云程.熔嘴電渣焊在高壓容器制造中的應用[J].焊接，1994，11.

TG448

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