(辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市123000)
摘要:本文首先介绍了钨极氟弧焊特点,然后指出了钨极氩弧焊前准备,最后探讨了钨极氩弧焊在电力工程中应用。
关键词:钨极氩弧焊;电力工程;应用
近年来随着经济的快速发展,我国的电力工程规模也在不断扩大。人们的生活已经离不开电,优秀的电力工程在一定程度上能够提高人们的生活质量,而失败的电力工程将会带来严重的恶果。
1钨极氟弧焊特点
1.1钨极氩弧焊的主要特性
钨极氩弧焊应用了脉冲电弧,它具有热输入低、热量集中、热影响区小、焊接变形小、热输入均匀,能较好地控制线能量;保护气流具有冷却作用,可降低熔池表面温度,提高熔池表面张力;便于操作,容易观察熔池状态,焊缝致密,机械性能好,表面成形美观。目前钨极氩弧焊广泛应用于各行业,尤其是在不锈钢薄板的焊接中应用较广。
1.2钨极氩弧焊的工艺技术要领
1.2.1引弧、定位焊
引弧形式有非接触式和接触式短路引弧2种。前者电极不与工件接触,既适于直流也适于交流焊接、后者仅适于直流焊接。采用短路方法引弧,不应在焊件上直接起弧,因易产生夹钨或与工件粘接,电弧也不能立即稳定,电弧容易击穿母材,所以应采用引弧板,在引弧点旁放一块紫铜板,先在其上引弧,待钨极头加热至一定温度后再移至待焊部位。在实际生产中,钨极氩弧焊常用引弧器引弧,在高频电流或高压脉冲电流的作用下,使氩气电离而引然电弧,定位焊时,焊丝应比常用焊丝细,因点焊时温度低、冷却快,电弧停留时阃较长,故容易烧穿,进行点固定位焊时,应把焊丝放在点焊部位,电弧稳定后再移到焊丝处,待焊丝熔化并与两侧母材熔合后迅速停弧。
1.2.2正常焊接
用普通钨极氩弧焊进行薄板焊接时,电流均取小值,当电流小于20A时,易产生电弧漂移,阴极斑点温度很高,会使焊接区域产生发热烧损和发射电子条件变差,致使阴极斑点不断跳动,很难维持正常焊接,而采用脉冲钨极氩弧焊时,峰值电流可使电弧稳定,指向性好,易使母材熔化成形,并循环交替,确保焊接过程的顺利进行,能得到性能良好、外观漂亮、形成熔池互相搭接的焊缝。
(1)正常焊接时可采用1.6焊丝,先在定位点起弧,待焊点熔化并与工件两侧熔合后再送入焊丝,焊丝始终跟随熔池,焊枪的喷嘴与焊件表面构成80度左右夹角,焊丝与焊件表面夹角为10度左右,在不妨碍视线情况下,尽量采用短弧焊接以增强氩气保护效果,应注意观察熔池的大小,焊速应先稍慢后快,焊枪通常不摆动、焊速和焊丝应根据具体情况密切配合,尽量减少接头、焊缝长度一次性不宜焊接过长,否则会囡过热而形成塌陷甚至烧穿。就算补焊完整,Cr、Ni等元素大量烧损,对材料耐蚀性非常不利。
(2)焊接结束时,如果收弧方法不正确,在收弧时易产生弧坑、裂纹、气孔以及烧穿等缺陷,因此,最好使用引出板,焊后将引出板切除掉,如没有引出板或没有采用电流自动衰减装置的焊机,收弧时要多向熔池送丝,填满弧坑,然后缓慢收弧。
(3)焊后变形是精密焊件的一个重要指标,其变形程度与所选的工艺参数、夹具、散热装簧有很大关系。条件许可时采用精确的工装夹具,保证焊缝两侧受力均匀,避免焊缝开裂、变形,尽晕减小热量输入,从而减少焊接热影响区,必要时可采取跳跃式焊接和远距离降温法等方式。焊后可用耐高温塑料锤(或木锤)进行现场适当的敲击,以达到变形小,外观质量好的效果。
2钨极氩弧焊前准备
(1)清理工件
由于手工钨极氩弧焊对油锈较为敏感。因此为了保证后期焊接的质量,在焊接前需做好工件的油锈清理工作,对于需要焊接区域的油锈清除工作主要是利用角向磨光机进行打磨,一般是需要打磨至能见金属光泽为止。
(2)清理焊丝
由于氢弧焊的焊丝其表面都是经过镀铜的,其原因就在于可起到导电以及防止焊丝生锈的作用。所以,在每次焊接前需提前将其表面进行打磨,其目的是清除掉焊丝表面的污物。
3钨极氩弧焊在电力工程中应用
3.1基本引弧操作技术
一般手工钨极氩弧焊都是采取非接触性引弧。此项工艺的优点就在于不需要让钨极直接接触工件,这样可以尽量避免出现由于钨极端头的损耗所引起的引弧处夹钨问题。如果施工过程中没有引弧器,其引弧板材料可以使用石墨板或纯铜板来做。在焊接时引弧板需放在焊接的坡边缘或者坡口,其作用就在于避免钨极与工件产生直接的接触引弧。
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3.2基本焊接操作技巧
首先持枪需保持正确的姿势,在焊接过程中需随时调整喷嘴的高度以及焊枪的角度,这样既便于观察熔池也可起到较好的保护效果。焊接时主要采用的是左向焊接法。而在焊接过程中焊枪是可以横向自由摆动的,而幅度与频率却不能太大,其摆动幅度与频率的原则就是以不破坏熔池的保护效果为好。其次就是要均匀的送丝,在保护区不能进行随意的搅动,这样可以有效防止卷入空气进而产生气孔。最后在焊后需注意钨极颜色与形状的变化。若在焊接过程中钨极未发生变形且焊后钨极的端部呈现银白色,这就说明其保护效果良好;若焊后钨极颜色呈现蓝色,则表明保护效果较差;若钨极的端部有瘤状物或者呈现黑色,这就表明钨极已经被污染。钨极的颜色与形状发生变化的原因一方面是可能在焊接过程中出现短路,另外可能是沽了很多飞溅,这样便可使钨极的头部变成合金。因此需要将这段钨极打磨掉,不然就较易于出现夹钨。
3.3基本填丝操作技巧
氩弧焊工艺的关键技术就是填丝。其填丝不论是采用的是断续填丝还是连续填丝,都需要将焊丝的末端始终保持在氨气的保护区之内。其焊丝需紧贴坡口,熔滴还是要以短路过渡为宜;在填丝时其动作要轻巧,尤其是不能随意搅动氢气保护层,以防止侵入空气。而具体的注意事项有以下几点:
(1)在填丝时需等待坡口两侧熔化之后便可开始,主要是为了避免引起熔合不良。
(2)填丝的速度要快慢适当。若过慢,可能会引起焊缝咬边或下凹;若过快,其焊缝的余高就较大。另外焊丝的端头需随时处于氢气保护区之内。
(3)在整个填丝过程中,焊丝与工件表面的角度需呈l5。角,之后便快速地从熔池的前沿点直接拿出,并重复此动作。
(4)在填丝时,若不经意将钨极和焊丝出现碰撞,那便可能会出现瞬间性短路,另外还有可能会出现烟雾或者飞溅,而最终将会引起焊缝的污染或者夹钨。因此,在焊接过程中若出现碰撞需马上停止焊接,并使用砂轮机将所污染处进行清理打磨。而被污染的钨极要么重新磨尖,要么在其它地方另外引弧将污染端部熔化掉,之后便可继续焊接。
(5)在填充焊丝时,不能直接将焊丝放在电弧的下面,而也不能将焊丝放过高,尽量不能让熔滴向熔池“滴渡”。
(6)一般的手工钨极氢弧焊的对口间隙只有2.5—3.0mm。若间隙已经大于焊丝直径时,其焊丝应该同电弧进行同步摆动。
(7)在撤回焊丝过程中,始终要让焊丝端头处在氢气的保护区之内。这样的目的就是为了避免焊丝端头遇氧而出现氧化,若被氧化
那么下次点进时进入熔池可能会产生气孔或者出现氧化物夹渣等。
3.4焊接接头质量控制技术
一般情况下不管是填充焊还是打底焊,其接头质量控制问题都是非常重要的。其原因就在于一般接头都是处在两段焊缝的交接处,再加之此处填充着不同的金属量以及温差,可能造成未焊透、超高、夹钨或者气孔等缺陷问题。所有在焊接过程中需要尽可能的减少接头的次数,以便于能够控制好接头的质量。其接头处不能有死角,要有一定的斜坡,一般可采用砂轮机进行打磨;一般熔池需始终贯穿于接头根部,这样可保证接头处能熔透;若需要重新引弧,其位置应该选在原弧坑后面,尽量将焊缝重叠厚度控制在25-35mm。
3.5熄弧
对于氩弧焊的熄弧,目前主要是采用电流衰减法。在熄弧时需在熄弧处拉长电弧,若是管子封闭焊缝,其熄弧处的重叠厚度应该控制在25—45mm且重叠部分少加或者不加焊丝,其目的就是为了尽量避免出现弧坑;在焊接收弧位置,出焊枪时需做停留并延迟5~1Os停气,这样便可防止金属在高温下出现氧化现象。
在通过多年的实践应用研究,手工钨极叔弧焊工艺在培训过程中焊口合格率达到97%。虽然手工钨极氩弧焊工艺与传统的钨极氩弧焊想比较是还存在一定不足之处,但是其对于一般的制造、安装行业的施工特点来说,手工钨极叔弧焊工艺可适用于不同金属材料并达到不同的要求
4结语
钨极氩弧焊热量集中、热影响区小、变形小、最适宜应用在电力工程中。焊接时如能选用合适的工艺、设备,可得到成形较好的焊缝。
参考文献:
[1]巴连文.焊接过程质量控制与检验[M].北京:中国标准出版社:2006
[2]中国机械工程学会焊接分会.焊接手册[M].北京:机械工业出版社.1992.
[3]李亚江等.有色金属焊接及应用[M].北京:化学工业出版社:2006
论文作者:孙付贵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签:焊丝论文; 熔池论文; 电弧论文; 氩弧焊论文; 工件论文; 过程中论文; 焊枪论文; 《电力设备》2018年第2期论文;