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江蘇厚壁無縫鋼管的拼焊工藝技術(shù)介紹

由于 厚壁無縫鋼管含有一定的合金元素，碳當(dāng)量值為0.39% ，具有一定的淬硬傾向，在大厚板和冷卻速度過快的情況下焊接，容易出現(xiàn)冷裂紋。此外，在大工藝參數(shù)焊接時(shí)，由于熱輸入過大，容易導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生熱裂紋或出現(xiàn)熱影響區(qū)熱應(yīng)變脆化問題。從焊件結(jié)構(gòu)來看，矩形管長度與截面比較大，屬細(xì)長桿類，焊接過程中極易變形且變形情況復(fù)雜。因此，焊接變形控制成為難題。

　　2.焊接工藝

　�。�1）開 V形坡口 對稱的兩根槽形半管用大型折彎機(jī)壓制成形，按工藝要求加工對接焊坡口，預(yù)留間隙拼接。焊接接頭的設(shè)計(jì)在焊接工程中是較薄弱的環(huán)節(jié)。 坡口形式對控制焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量有著很重要的作用。坡口設(shè)計(jì)必須考慮母材的熔合比、施焊空間、焊接位置和綜合經(jīng)濟(jì)效益等問題。應(yīng)先按下式計(jì)算橫向收縮值 Δ B。

　　ΔB =5.1Aω/δ+1.27 d

　　式中 Aω——焊縫橫截面積， mm ； δ——板厚， mm ； d——焊縫根部間隙， mm。

　　找出 ΔB與 Aω的關(guān)系后，即可根據(jù)兩者關(guān)系列表分析，處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，昀后確定矩形管對接焊縫坡口形式

　�。�2）控制焊接變形此矩形管由于其外形屬于細(xì)長桿類，因此焊接變形極難控制。焊接的主要變形有撓曲（正彎）、側(cè)彎、角變形及扭曲變形等。對于此矩形管而言，主要的變形是橫向收縮，使矩形斷面尺寸受到影響，每邊需縮進(jìn)預(yù)留間隙90%左右；焊縫橫向收縮后，豎板兩端向內(nèi)彎曲，使構(gòu)件形成腰鼓狀；由于焊縫斷面大，輸入熱量多，必然引起較大的縱向收縮，使構(gòu)件在長度方向形成撓曲變形；對因不合理焊接造成的扭曲變形，矯正十分困難，有時(shí)不得不割開重焊或整件報(bào)廢。

　　從焊接變形理論可知，影響焊接變形大小的主要因素是:焊縫尺寸越大，熔敷金屬越多，變形越大；焊縫尺寸相等時(shí)，焊縫熱輸入越大，造成的變形也越大；焊接大長焊縫時(shí)，分段比直通焊變形要��；焊縫布置不對稱或雖布置對稱但不對稱焊接，焊縫部位偏離越嚴(yán)重，變形越大；構(gòu)件剛性越小，變形越大。

　　焊接規(guī)范通過工藝試驗(yàn)和工藝分析，確定矩形管對接焊縫采用雙層 CO2氣體保護(hù)焊。焊接材料用 H08Mn2SiA，　1.2mm焊絲；保護(hù)氣體為純CO2氣體。第一層焊縫的焊接電流為200～250A，第二層為240～320A；電弧電壓為24～26V。工藝要求是:第一層焊縫必須焊透，保證背面成形良好；焊接電流、電弧電壓、送絲速度和焊接速度等可根據(jù)設(shè)備型號(hào)調(diào)節(jié)。