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钨极氩弧焊在真空加热炉中加热盘管中的应用张家宇

发表时间：2020/7/20 来源：《基层建设》2020年第7期作者：张家宇

[导读] 摘要：焊接是非常重要的一道生产工序，焊接质量的好坏，直接影响到产品的使用性能，使用寿命甚至影响到企业的安全生产。

        大庆油田装备制造集团容器公司真空加热炉制造厂黑龙江大庆 163000
        摘要：焊接是非常重要的一道生产工序，焊接质量的好坏，直接影响到产品的使用性能，使用寿命甚至影响到企业的安全生产。一个好的焊接方法，不仅会降低劳动者的劳动强度，提高企业的生产效率节约企业成品；而且会大大提高产品的焊接质量，保证产品的安全运行。
        关键词：质量、缺陷、焊接
        一、简介
        真空加热炉加热盘管是真空炉的重要部件，它承载着被加热的介质，在油田中它承载的介质包括油田中的水，石油及天然气；所以它的承载压力很大。在焊接中要求的焊接质量也非常高，X射线探伤一次合格率90%以上，水压一次合格率要100%。如果不慎在焊接中出现了焊接缺陷，设备在运行中出现了渗漏；那设备就得停运，把炉体的封头割开，把盘管从炉体中拖拽出来修补，给生产带来严重影响。所以在焊接时的打底焊就成为保证盘管质量的重要因素，因为打底焊最容易出现焊接缺陷。
        打底焊采用手工焊条电弧焊，焊条E4303。焊条容易出现偏吹，缩孔，夹渣等缺陷，如果出现上述缺陷，得用磨光机把缺陷磨掉，重新施焊；而且E4303焊条是断弧焊，焊接速度慢，增加焊工劳动强度。采用手工钨极氩弧焊可以解决上述问题。
        手工钨极氩弧焊是以氩气为保护气体，钨极作为不熔化电极，焊丝作为填充金属的一种焊接方法。它具有电弧稳定，保护效果好，焊接质量高，变形小，适合平立横仰等全位置焊接；但引弧困难，多用于焊6mm以下的焊件或是管道打底焊。
        二、焊接准备
        1.直流电焊机、脉冲氩弧焊枪、气带、气体流量计、氩气（纯度99.99%）氩弧焊丝Φ2.5mm材质H08Mn2Si；焊丝在使用前用砂纸将上面的杂质清理干净。
        2.钨极：采用铈钨极因为铈电弧燃烧稳定，热量集中，钨极烧损率低，使用寿命长等优点，铈钨极无放射性，在安全上比钍钨极更加安全。使用前将钨极前端磨成30°角的尖锥，从尖锥到根部长度约为8-10mm。
        3.焊件清理
        在焊接中焊件有铁锈，油污等杂质，焊接中必将产生缺陷，钨极氩弧焊是采用氩气为保护气体，氩气密度比空气大，有利于保护焊缝周围不受空气影响；正是氩气保护效果好，在高温下铁锈油污等杂质直接在焊缝中发生反应产生缺陷，而不像手工电弧焊将缺陷返出来；出现了缺陷，用磨光机将缺陷磨掉，重新接头施焊。这样就增加了工作时间和劳动强度。用磨光机将焊件内外坡口处10-20mm处的铁锈，油污清理干净，并露出金属光泽。
        4.设备检查
        检查焊机是否正常；氩弧枪电路是否正常；氩气气路是否畅通；氩气纯度是否足够，焊接极性碳素钢采用直流正接。
        5.焊件组对
        焊件均开单面V型坡口，坡口角度为30°，采用对接焊缝，错边量不得超过0.7-1mm；如果错边量大，则容易造成未焊透，盖面时会出现高低不平的焊缝，严重影响焊缝成型。对口间隙2.5—3mm，对口间隙过大不仅浪费焊接时间，而且容易产生焊瘤，烧穿等缺陷；过小则容易产生未焊透；定位焊采用坡口内定位焊，单管在1点、5点半、9点的位置固定，长度5—8mm，与正式焊相同，在定位焊时不得出现焊接缺陷，如果有必须用磨光机磨掉，重新固定直到合格，定位焊两端用砂轮机磨出一个斜坡。

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        6.焊接参数
        合理的焊接参数对焊工非常重要，它不仅能减轻施焊者的劳动强度，而且提高生产效率。
        一焊接电流，焊接电流过大会造成烧穿，焊瘤，咬边等缺陷，焊速变慢，焊缝背面超高。过小则容易造成未熔合，未焊透，降低焊缝强度，给产品质量带来严重影响。
        二氩气气体流量，气体流量过大，在焊接中不仅造成气体的浪费，而且在焊接中出现紊流，降低保护效果；流量过小，保护效果不佳，空气进入焊缝形成缺陷。氩气流量一般为氩弧枪喷嘴直径的0.8--1.2倍。
        三、焊接操作
        1.基本操作
        钨极氩弧焊是双手配合的焊接方式；左手握丝，右手握枪，电弧到焊件的距离约为3mm，焊枪与焊件保持70—80°角，焊丝与焊件夹角为10—15°。
        焊接时保持在3到4点的位置，因为管子是圆的，可边焊边转动，这样焊接位置变化不大，可以保证焊缝成型一致，送丝手法一定要稳，避免产生气孔，夹钨，焊接过程中焊丝端部不得脱离氩气保护区，以免造成氧化，焊丝不得触碰熔池。焊接时钨极垂直管子轴心，这样可以更好的控制熔池，使氩气均匀保护熔池不被氧化.
        2.起弧
        焊前提前按一下脉冲开关，提前送气，排除焊接区的空气；然后将焊枪对准焊缝，钨极离焊缝3-5mm时起弧，先在母材上停留2-3秒钟，使焊件预热，待形成熔池后立即填丝，为防止起弧裂纹，始焊速应慢一些，并使焊缝稍厚。焊丝要顺着坡口沿着管子切点送到熔池前端，电弧做横向摆动，二端稍作停留。
        3.操作
        起弧后开始焊接，采用外送丝，由于焊接位置在3点钟左右，则焊丝贴在坡口边上，这样有利于熔合焊缝，焊丝放在焊缝的中间，待起弧后边焊接边转动直管。在到达定位焊时在第一个斜面上直接将斜面熔化形成焊缝，并继续续丝以免焊道过薄；在向上到定位焊缝处，电弧迅速走过，不要续丝，以免焊道过高，过了定位焊到下一个斜面，先用电弧在斜面上烧2-3秒，待接头形成熔池后，在正常焊接。焊接时注意焊道两侧坡口要熔合良好，焊速均匀。
        4.收弧
        在收弧时，焊接速度应适当减慢，将熔池填满，以避免产生弧坑和裂纹；也可以用焊机衰减电流。电弧熄灭后焊枪在收弧处停留8—10秒，让焊缝稍作冷却，以免刚焊完的焊缝在高温下与空气发生反应，影响焊缝质量。
        四、几种常见的缺陷
        钨极氩弧焊在焊接中也会出现缺陷，在焊接中焊接电流小，根部间隙小，焊接速度快，焊枪角度不正确，焊丝离开氩气保护区被氧化，钨极伸出过长，持枪动作不稳。会产生未焊透，夹渣，内凹，夹钨，气孔等缺陷。出现了上述缺陷，必须用磨光机磨掉，在重新接头焊接，不允许用重复熔化的方式来消除缺陷。
        五、焊后检测
        采用这种焊接，可有效避免手工电弧焊时出现的偏吹，夹渣，未熔合，未焊透等缺陷，提高焊接质量；焊接速度是手工焊条电弧焊2—3倍，提高生产效率、降低焊工劳动强度。在以焊条电弧焊盖面完成整道焊口。管口经X射线探伤一次合格率达95%以上，水压试验一次通过率达100%，达到了产品的技术要求。