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CO2 气体保护焊焊接工艺设计及在工程机械中的应用(一)

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发表于 2011-8-8 21:35:22 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  某制造厂为一大型工程机械公司生产100多米高的塔式起重机等工程机械部件,这些部件均为焊接件,焊接工作量大,焊接质量要求较高,技术难度较大。原采用焊条电弧焊,焊接变形大且难以控制,生产率低。" _" I5 W& D; m" r/ o. |
  
- E2 B8 j; L6 E  通过对CO2气保焊、富氩气保焊及焊条电弧焊进行对比工艺试验及评定,决定除对个别有外观要求的焊缝采用富氩气体保护焊外,其余均采用CO2气保焊。生产实践证明,这样既保证了焊接质量,又提高了劳动生产率,降低了成本,取得了较好的经济效益。
7 l* D5 m8 ?; ~5 F  1 焊接接头情况及焊缝技术要求
7 H. c3 P, _( U1 H9 f7 q3 i" K  1)焊接接头形式有对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头,其中绝大部分是T形接头。
( x% H4 u3 ^) }6 Y! {  2)焊缝形式有对接焊缝及角焊缝,大部分为角焊缝,由于板厚不同,焊脚分别为6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm不等。
! Q- W+ t' r' m( B: B& _- _5 D  3)母材主要为碳素结构钢板Q 2352A,规格有6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 20 mm, 25 mm等几种。5 V$ j; @1 \9 U  M5 i3 Z5 m
  4)焊缝外观要求焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。焊缝形状尺寸符合图样要求,焊缝与母材平滑过渡。部分焊缝要求超声波探伤合格。
; V' j1 Y1 [" R+ K  2焊接试验
/ T; K7 T  K# K+ J, ]  参照JB4708- 2000《压力容器焊接工艺评定》,进行CO2气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊对接接头力学性能试验, T形接头角焊缝试验及CO2气保焊、富氩气保焊飞溅成形工艺性能,进行对比分析。- [7 u2 H8 s  p4 `
  2.1对接接头力学性能试验
7 k% ~, R# c% F" G+ A( ~: G  1)试验材料Q235-A , 300 mm×125 mm×10mm , 2块;焊条电弧焊开60V形坡口, CO2气保焊、富氩气保焊开45V形坡口,单面焊双面成形。
% a6 s+ U6 B3 p  2)焊接方法及焊接材料焊条电弧焊, E4303,φ3.2 mm ,φ4 mm;CO2气保焊、富氩气保焊焊丝ER50-6, 5φL2;富氩气:80%A r+ 20%CO2。
+ E* a! a$ F; i  3)检验内容外观检查, RT检验,力学性能试验(拉力试验、弯曲试验)。! {6 Z% J$ Q9 r5 n' L- g
  2.2 T形接头角焊缝试验
, y. h5 E. N1 w% {  i  1)材料Q235-A,300 mm×125 mm×10mm,2块,不开坡口,单道焊。
0 i' r! l  `! h1 d# y  2)焊接方法及焊接材料焊条电弧焊,焊条E4303,φ3.2 mm;CO2气保焊、富氩气保焊,焊丝ER 50-6,φL2 mm;富氩气: 80%Ar+ 20%CO2。
7 |& I% G! @. _# z5 ?. ]  3)检验内容外观检查,切取5个截面进行金相宏观检查。要求断面无裂纹,无未焊透,无未熔合缺陷。
# s( a- [% A+ j9 A  T% P  2. 3T形接头角焊缝成形、飞溅试验试验条件同2. 2,通过对比试验对CO2气保焊、富氩气保焊进行外观成形及飞溅大小进行评定。
/ [5 Z- ~; p* {  3焊接试验结果分析
1 p0 M0 C8 Z. l' g( y  1)从对接接头焊缝力学性能试验可知, 3种焊接方法的焊接接头外观检查符合要求, RT检验均高于Ê级合格,焊接接头的抗拉强度以富氩气保焊最高, CO2气保焊次之,焊条电弧焊最低,这是因为富氩气保焊氧化性较少,合金元素烧损较少所致,但它们均高于母材规定的最小值。按规定的弯曲角,每个试件面弯、背弯各2个,弯曲试验合格。这说明3种焊接方法及焊接工艺的焊接接头力学性能试验合格。但富氩气保焊、CO2气保焊坡口角度较少,钝边较大,比焊条电弧焊生产率高,节省材料,成本低,焊接变形少。这是因为气体保护焊焊丝较细,电流密度大,熔深大,电弧穿透力强,易焊透所致。/ w& p6 }# u, C
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