CO2气电垂直自动焊工艺规范

发布时间:2023-04-19 03:04:59浏览次数:65
CO2 气电垂直自动焊工艺规范1 范围本规范规定了 CO2 气电垂直自动焊的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程及检验。本规范适用于各类船舶产品,焊接垂直位置与夹角为 45°~90°的倾斜位置的对接缝。2 规范性引用文件 GB6052-85 工业液体二氧化碳3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1 气电垂直自动焊接采用 1.6mm 药芯焊丝,用 CO2 气体作保护,并对焊接熔池强制一次成形的方法来完成的,焊缝的前后面分别用水冷铜滑块和带有梯形凹槽衬垫,以保持熔池稳定和成形良好。见图 1图 1 焊接示意图4 焊接前准备 4.1 焊接材料4.1.1 焊丝所选用的焊丝必须是经过有关船级社认可的专用药芯焊丝,牌号 DWS-43G。4.1.2 CO2 气体气体质量应符合国标 GB6052-85《工业液体二氧化碳》中规定的Ⅰ类或Ⅱ类标准。4.1.3 衬垫选用衬垫的型号为:KL 和 JN 型,随用随拆,如拆封后未用完,储放时间过久,必须经(200~250)℃培烘后才能使用。4.2 坡口型式气电垂直自动焊接缝均采用 V 型坡口,其角度根据板厚而定,具体要求见表 1。表 1 坡口型式板厚(mm)坡口角度 α板边差M(mm)间隙 b(mm)坡口型式标准值 允许范围 标准值允许范围标准值允许范围10~1445°a+5° 00 +1.508 8+6- 2αMb16~1840°20~2235°24~2628~3030° 32~334.3 装配要求4.3.1 垂直接缝装配时,应在坡口背面构架处装上“∏”形马,“∏”形马之间的距离值为 350mm。每只衬垫至少有两只“∏”形马,马的尺寸如图 2。图 2 ∏形马尺寸4.3.2 无余量板材装配后按坡口标准修正,有余量板材装配后现场切割,但切割前要求纵向纵骨接缝暂不焊接,切割后坡口尺寸必须符合公差要求。如遇相邻两板厚度不等时,应将高出不平部分批斜磨平,其斜度尺寸为( 60~80)mm。4.3.3 坡口边缘两侧 50mm 范围内应用风动砂轮清除气割毛刺、马脚、金属飞溅物以及纵向接缝的焊缝余高,确保正面水冷滑块顺利滑移和反面衬垫贴紧。4.3.4 安装衬垫时必须保证成形槽与坡口中心一致,衬垫之间推紧无间隙,衬垫紧贴钢板背面。4.4 焊接设备及安装要求4.4.1 焊接设备见表 2。≤ 40≥ 80120200 表 2 焊接设备设备名称 型号 制造厂电源DYNA-AUTO 500M日本大阪变压器厂送丝机构 CM-231 型 日本大阪变压器厂焊接机头SG-2Z日本神户制钢厂水冷机头CS-400日本大阪电气厂4.4.2 将垂直自动焊设备吊在甲板上合适的位置,并装好气管、水管、控制线及电缆线等,长度应满足整条长接缝的焊接需要。4.4.3 利用升降装置将导轨安置在距接缝 200mm 处(指磁钢边线)并要保证导轨之间的可靠连接。安装导轨前必须清除磁钢表面的灰尘、垃圾和污物。4.4.4 将垂直自动焊机安放在焊道的起始点后,用离合器锁紧待用,并要检查和清除焊机道路中的障碍物。4.4.5 将 CO2 送丝机构的所需焊丝消耗量带上吊架升降装置,并使 CO2 送丝机构固定在合适位置,同时准备好防风帘使用。4.4.6 检查并安装成形滑块至焊缝中心位置,要求滑块、通气口清洁,成形槽光滑,滑块顶紧适中。选用的滑块焊缝成形宽度需与工件厚度相匹配。见图表3。表 3 滑块尺寸板厚 12~14 16~20 22~25 26~33滑块尺寸 24、28 28、32 32、364.4.7 将送丝软管接至 SG-2Z 装置的弯管上,检查导电咀,并将弯管固定 在装置上,送丝后要确保一定的焊丝长度和角度。4.4.8 如需焊丝摆动,可将摆幅与两端停留时间在焊前预先调整好。4.4.9 电源极性:垂直自动焊采用平特性直流反极电源。5 人员参加气电垂直自动焊接的焊工,必须经过专门培训和考试合格,经有关船级社认可,发给合格证书的 CO2 焊工持证上岗。6 工艺要求气电垂直自动焊接规范参数主要有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝摆幅、焊丝伸出长度、气体流量等。6.1 焊接电流垂直自动焊时,由于电流密度大,电流超过一般 CO2 焊短路过渡的临界电流值,熔滴显示滴状过渡型式。其特点是飞溅小,电弧燃烧稳定,且熔敷速度大,因此必须选用合适的电流。过大过小的焊接电流都会影响焊接过程的稳定性和焊道的成形良好。具体数据见表 4表 4 焊接规范参数板厚(mm) 电流(A) 电压(V) 速度(cm/min)12~14 290~350 29~35 10~1316~20360~38032~34 8~1021~25 33~35 6~726~33 34~36 4~56.2 电弧电压 电弧电压的选用值须与焊接电流相匹配,在其它规范参数不变的情况下,电弧电压增大,焊缝宽度增加,过高的电弧电压会出现焊缝咬边。但过低的电弧电压会使电弧燃烧不稳定。因此在保证焊接过程稳定和焊缝成型良好的情况下,应尽量降低电弧电压对防止气孔和减少合金元素的烧损都是有利的。具体数据见表 4。6.3 焊接速度合适的焊接速度视焊丝熔化速度而定。它与焊丝熔化速度间的关系,以水冷滑块内金属液面距进气口底部为(5~10)mm 较合适。焊接速度过快,滑块内金属液面逐渐降落,焊丝伸出长度增加,易使焊缝产生气孔。焊接速度过慢,水冷铜滑块内金属液面升高,飞溅增加,当金属液面升高到进气口底部时,电弧燃烧不稳定。甚至会迫使焊接过程中断。6.4 焊丝摆幅采用摆动器焊接时,电弧稳定,飞溅小,焊缝截面上温度均匀,熔池金属结晶状态得到改善,晶粒度细,有利于得到致密焊缝。具体数据见表 5。表 5 焊丝摆幅焊接位置板厚(mm)摆动 摆幅(mm) 前停(sec) 后停(sec)垂直 12~14 不采用— — —16~20 可采用 4~80.6~1.0 0.3~0.621~25 必须采用6~1026~33 9~11 0.9~1.1 0.9~1.1 倾斜 13~24 4~7 0.4~0.6 0.4~0.66.5 焊丝伸出长度焊丝伸出长度过长,电阻热增大,熔化速度快,易发生过热而烧断,造成严重飞溅及保护效果差,影响焊接过程稳定性,使焊缝成形变差。焊丝伸出长度太短,易导致保护气体出气口堵塞,形成保护不良而影响焊接质量。一般要求伸出长度为(30~35)mm。6.6 气体流量气体流量过大和过小都会直接影响焊接过程电弧稳定性,一般外场作业条件下的 CO2 气体流量为(25~30)L/min。7 工艺过程7.1 接通水、电、气,将 SG-2Z 焊接装置开至焊缝始端。7.2 将电弧电压电位器、焊接电流电位器、焊丝伸出长度控制电位器均调至预定位置后,按起动按钮,开始焊接。若厚板要摆动焊接,则在熔池建立后,再按焊丝摆动按钮。7.3 在焊接过程中,根据实际坡口和间隙随时观察焊丝对中和焊缝热量分布情况,修正焊接规范。随时通过机械装置将电弧调整到正确位置,同时还要用绝缘棒随时除掉铜滑块保护气体盒里的飞溅物。7.4 焊接停止时,按停止按钮和摆动停止按钮,使小车和焊丝送丝停止,然后电弧熄灭。待熔池凝固后,放开铜滑块并去除上面的飞溅物,把焊炬从支架上取下。8 检验 8.1 焊缝表面质量、焊缝外形尺寸要求见表 6。 表 6 焊缝外形尺寸板厚(mm)正面焊缝宽 度正面焊缝高 度背面焊缝宽 度背面焊缝高 度12~16 24~28210~18216~26 28~32 14~2226~33 32~36318~2238.2 中间起弧、熄弧及接头处均应用气刨刨清后修补,补焊长度约 100mm 左右。尤其背面焊穿处,用气刨刨清缺陷后,再用手工电弧焊或 CO2气体保护焊填满缺陷空隙,重新起弧焊接。8.3 对焊缝中各种缺陷,如表面粗糙、满溢、咬边、气孔、未熔合、宽度高度不足、不成形等缺陷,用气刨刨清缺陷后,再用手工电弧焊或 CO2气体保护焊修补,修补方法按 Q/SWS 42-010-2003《焊缝返修通用工艺规范》进行。
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