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焊接設備范文1
關鍵詞:焊接設備;長輸管道;應用
現如今我國的管道建設處于高峰期,作為運輸行業中一個重要的組成部分,管道一旦開始投產、建設就是連續的,不能停止。由于長輸管道是深埋于地下的,對地面上的建筑物和其它運輸管道會造成巨大的威脅,尤其是是一些輸送易燃品的管道,如果出現意外后果是不堪設想的,因此必須要保證管道建設的質量。
1.長輸管道對焊接設備應用的影響
其一,在長輸管道的建設過程中,不僅會遭受到氣候、地形的影響,還會受到人文環境的影響,也就說焊接設備也會受到各類氣候和地質條件的考核。
其二,由于鋼管是水平固定的,長輸管道的焊接施工是全位置的操作,因此這就對焊接的材料、設備以及施工工藝的要求更高。
其三,管道建設工作處于室外,是沿著管道不斷改變的,所以焊接設備是依照施工位置的不斷調整而改變的,這對焊接設備的各個方面也就有著極高的要求,例如設備的質量、體積等。
其四,通常情況下為了縮短建設管道的時間,會在進行根部焊接的同時進行下一道焊口的關口組隊,這就會產生附加應力,所以焊接設備和工藝要盡量實現單面焊雙面成型。
其五,對于不同氣候、地形、管徑、施工技術的焊接工藝,其形式是多種多樣的,目前廣泛采用的焊接工藝分為二氧化碳保護半自動焊或自動焊、纖維素型焊條下向電弧焊等四種,焊接設備要至少能夠適應一種焊接工藝。
2.長輸管道對焊接設備應用的要求
2.1工藝適應性強
對于長輸管道建設中常見的三種工藝,焊接設備必須要具備工藝適應性,保證電弧燃燒均衡,有較大的焊接調整范圍。對于二氧化碳氣保護焊用焊接設備來講,要使每臺焊接電源的外特性曲線保持統一,能夠快捷的修改焊接規范;對于自保護藥芯焊絲用焊接設備來講,要保證送絲的平穩性;對于纖維素焊條用焊接設備來講,要保證具有較大的電弧推力。
2.2操作簡單、調節方便
長輸管道焊接施工既有大、小機組流水作業,也有單兵作業,這些作業方式的焊接操作也都不同,有的要完成焊口到根焊到蓋面的全部焊接,有的只需完成一層焊接,這對于技術人員來講工作量很大,因此焊接設備要具備操作簡單、調節方便的特點。
2.3適應力和可靠性強
冬寒夏熱的我國西部地區,主要以隔壁和荒漠為主,具有晝夜溫差大和風沙大的典型環境特征,以高原和丘陵為主的西北部,空氣密度小,大氣壓力低,而以山脈、黃土和山間平原為主的中部地區則主要以陡峭的山勢,彎曲的河谷,起伏的地形為主要特征,在氣候上,東、南部地區以高溫、多雨、潮濕的氣候條件為主?;谝陨系臍夂蚍治?,焊接設備的環境適應性應主要表現在抗嚴寒、耐高溫,抗顛簸,防潮,耐風沙,耐高原缺氧等幾個方面上。在一般的野外施工中,平均的焊接時間往往都在11小時左右,若焊接設備在工作過程中出現問題或故障,將對施工成本造成不小的影響,對于那些以流水作業方式施工的施工團隊而言,極有可能出現大面積的窩工現象。綜上所述,功能簡單、可靠性高的專機類設備更受到管道現場焊接施工的青睞,將其通過組合成為一套的施工設備和機具為最佳選擇。
3.長輸管道中焊接設備應用的情況
3.1二氧化碳氣保護焊用焊接設備
二氧化碳氣保護半自動焊主要是用來實現焊口根部的單面焊雙面成形,自動焊則用來實現從根焊到蓋面的全部焊接過程。在半自動焊的情況下,具有脈沖功能的焊接電源匹配送絲平穩的送絲機構,能夠更好的實現全位置的焊接操作和焊縫成型。在自動焊時,還要求焊接電源的外特性曲線能夠與控制系統的控制特性相協調。
3.2自保護藥芯焊絲用焊接設備
自保護藥芯焊絲的電壓通常在17-21伏特,電流通常在150-260安培,相比看來電壓較小、電流較大,在焊接時對送絲的速度有很高的要求。在長輸管道建筑中常見的焊接設備有直流電源匹配S-32P送絲機、直流電源匹配LN-23P送絲機等。
3.3纖維素焊條用焊接設備
纖維素焊條的焊接電壓通常在30-35伏特,電流通常在60-120安培,焊接設備為直流焊機,當電流較小時,容易產生粘條、斷弧等問題的出現?,F如今針對這種焊條研究出的焊接電源分為很多種,可是在長輸管道建設中卻沒有被大范圍的應用,常見的焊接電源有奧太接團的ZX7-400ST和林肯公司的DC-400。
3.4低氫型焊條用焊接設備
同上述三種焊接設備相比較,低氫型焊條采用直流弧焊設備就可以,也就是說對弧焊設備的需要不高。在建設長輸管道的過程中,通常情況下采用同纖維素焊條焊接相同的焊接電源即可。
4.焊接設備的發展
其一,在我國長輸管道建設中,最常見的兩種焊接設備為自保護藥芯焊絲用焊接設備和纖維素焊條用焊接設備,雖然這兩種工藝的焊接設備同國外相比還算完善,但是在可靠性和工藝適應性還是有很大的進步空間。
其二,目前根焊已經逐步采用低氫型焊接材料,另外還要保證焊接的質量和速度,所以半自動焊的以及同自動焊設備向匹配的根焊焊接專機有非常大的提升空間。
其三,隨著長輸管道建設速度越來越快,未來的發展形勢將成為原油、天然氣的建設,因此同焊接工藝相對應的半自動焊機、交流電源等必須要不斷的進步。
5.總結
綜上所述,在長輸管道的建設中,焊接設備的應用是非常重要的一個環節,一方面關系到長輸管道能否順利運行,另一方面也關系到人民的生命財產安全,因此必須要提高焊接設備的可靠性和工藝適應性,不斷汲取國外的先進焊接技術,更好的建設長輸管道。
參考文獻:
[1]隋永莉,王福柱,李廣民,黃志輝.長輸管道建設中焊接設備的應用現狀與發展趨勢[J].電焊機,2006,(12):1-3.
焊接設備范文2
關鍵詞:自動化焊接設備;工程機械制造業;運用
社會經濟的發展帶動工程機械制造業取得新的發展,在這個過程中,自動化焊接設備得到有效運用,并發揮出積極作用。自動化焊接設備是在傳統焊接工藝的基礎上發展而來的,其主要特點就是能實現自動化生產,能大幅度減輕勞動量,同時還可以實現批量化、精準化生產,有助于實現良好的生產效率與質量,提高機械制造的整體水平。近年來,工程機械制造取得新的發展,這是基于社會經濟生活的實際需要產生的進步,也是促進工程機械發展的動力。在這個過程中,通過應用自動化焊接設備,有效提高了工程機械制造的整體效率,不僅如此,還有效提高了生產過程中的焊接質量,從而促進工程機械制造達到新的水平和質量,推動工程機械制造展現出新的發展前景[1]。
1自動化焊接設備在工程機械制造業中的優勢
1.1提高生產效率,提高產品質量
在工程機械制造過程中應用自動化焊接設備,能保證具體的焊接過程按照相同程式進行,在生產過程中一般不需要中斷,這有助于提高生產效率。同時,由于焊接設備能實現自動化控制,制造的工件能達到高度一致性,能提高產品質量[2]。
1.2有助于節省資源,提高生產技術水平
工程機械制造生產過程中,存在大量精密零部件的制造,尤其是一些小型設備的生產制造對于技術要求更高,這種情況下,應用自動化焊接設備往往能實現有效生產。這是因為傳統焊接技術以及設備往往難以達到相應的制造精度,難以滿足實踐生產需要,應用自動化焊接設備,就可以確保相應的生產制造達到具體要求,實現高質量生產。這個過程一般不會出錯,很少出現資源浪費現象,有助于節約資源,提高工程機械制造的整體水平。
1.3改善工人勞動強度,優化工作環境
傳統焊接工作環境下,工人需要付出大量勞動,在工程機械生產制造過程中應用自動化焊接設備,就可以減少勞動量,減輕工人勞動強度;不僅如此,焊接生產過程中產生的煙霧等物質對人體有害,傳統焊接工作過程中工人往往會受到傷害,在自動化焊接設備的幫助下,工人不再需要進行親自焊接,有助于保護工人身體健康,優化工人工作環境。
2自動化焊接設備在我國工程機械制造業中具體應用
2.1主體與控制器的運用
自動化焊接設備的應用過程中,其主體以及控制器是非常關鍵的部分,一般情況下,其主體結構主要是六軸關節型,在實踐工作過程中,對其使用效果具有一定要求。另一方面,其材料還需要達到良好的耐腐蝕性;在具體生產過程中,主體結構主要是堅固式。自動化焊接設備的動力來源于交流伺服機,為了確保系統工作的動力,往往還需要設置對應的路徑測量系統,為實現有效的自動化焊接提供相應的動力。在實際生產過程中,工人需要對整體系統進行控制,并對其實現自動化控制[3]。
2.2焊接電源的運用
在工程機械制造過程中應用自動化焊接設備,需要在保證生產效率與質量的同時,保證工人的生產安全。這就需要對焊接電源做好控制。如果選擇脈沖電源,就需要配備相應的數字化技術。此外,工人在使用設備的過程中,要注意保證電壓的穩定性,通過觀察具體傳感器掌握系統運行情況。
2.3傳感系統的運用
自動化焊接設備自身的傳感系統非常摘要,這也是保證自動焊接設備發揮其具體作用的關鍵。在實踐過程中,傳感系統一般會具有一定的跟蹤功能,具體可以分為電弧跟蹤、激光跟蹤等。在具體生產加工過程中,工作人員可以根據需要設定相應的范圍,這就可以確保焊槍始終在合理范圍內工作;另一方面,在具體生產過程中,工作人員還需要結合產品具體情況對參數進行調整,具體包括電壓以及電流等數據,這個過程有助于進一步完善優化生產過程,確保產品達到相應標準和要求。自動化焊接設備在使用過程中還會受到其他因素影響,比如落灰、污染等,進而影響系統的整體運行。針對這種情況,需要工作人員做好相關控制,尤其是需要及時掌握自動化焊接設備的運行情況,并結合實際對其進行科學調整,不斷促進自動化焊接設備達到良好運行狀態,提高整體生產效率與質量,促進自動化焊接設備高效優質完成工作。
焊接設備范文3
關鍵詞:焊接方法與設備;教學模式;考核方式;改革
【分類號】TG43-4
1改革的背景意義
我國處于建設工業化國家的進程中,高級技能人才的比重較低,滿足不了加工制造業對高級技能人才的需求。我國高等職業技術學院是培養技能型專門人才的搖籃,應該為培養職業素質高、職業能力強、具有創新意識的復合型、應用型人才做出更大的的貢獻。高等職業技術教育的課程建設和改革,應當堅持在工學結合,以以就業為導向,以服務為宗旨,加強培養學生工程實踐能力。因為傳統的教學模式能夠有效的發揮教師的主導性,表現出一定的自身的優勢。但重點強調了教師的“教”,忽視了學生的“學”,主要是學生在課程學習中的主體地位難以體現,弊病也十分明顯;學生對理論課程不感興趣,實踐機會少,大部分時間處于被動接受狀態[1]?!逗附臃椒ㄅc設備》是焊接技術及自動化專業理論性和實踐性較強的專業基礎課,通過本課程的學習,不但可以使學生充分掌握各類基本焊接方法的焊接過程、實質、特點及其適用范圍,掌握各類常用電弧焊方法工藝參數措施的制訂;而且通過實踐教學環節教學使學生掌握幾類常用焊接方法焊接的全過程及了解焊接設備的結構,為學生從事焊接專業工作打下堅實的理論和實踐基礎[2]。本文意在通過優化課程結構,增加實踐的比重,改革教學模式,提高教學效果方面對《焊接方法與設備》課程的教學進行了改革與實踐。
2教學改革實施方案
2.1教學改革的設計思路
為了適應企業對焊工的要求,課程在設計時主要以掌握傳統的焊接方法的基本操作和焊接設備的構造為主,適當介紹了新的焊接方法[3]。在參考了中級電焊工國家職業標準的基礎上制定了課程標準[4]。制定適應“定向委培”式培養的教學方案,按照行動體系原則對開發的課程進行序化,并制定理論知識和實踐操作能力的考核標準。該課程的開發理念與思路打破傳統學科體系,以項目為載體實現理實一體化課程,按行動導向,任務驅動實現教師指導下的學生自主學習。通過學習情景教學設計,把教學的重心轉移到實訓中心,充分體現做中學和學中練,改變以課堂為中心的傳統教學模式。加強教學模式的改革,使教學內容緊密結合焊接方法的操作的工作實際,教學中采用工程案例,實現學習內容與工作內容一體化;實現課堂與實習地點一體化,使老師在“做中教”,學生在“做中學”。在考核方式上也作了相應的改革。本次課程改革的試點班為焊接技術及自動化專業12級的12731班和13級的13731班,參與學生較多。
2.2教學模式改革
轉變教學理念,以教師為主導,學生為主體,注重師生交流與互動在保證教師主導作用的同時,充分發揮學生的主體作用[5]。通過教師的主導性來調動學生的主動性,激勵學生的學習興趣。采用案例教學法,即教師通過自身提出、分析和解決一個綜合性的問題給學生以示范,讓學生在對示例的挖掘和思考中進行學習。同時,還采用啟發式的教學法,通過提問的方式,啟發學生的思維,使學生快速地掌握所學知識。同時,教師也注重激發和抓住學生在學習過程中閃現出來的創造性思想火花,并及時給予充分的肯定和贊揚,讓學生從知識的被動接受者轉變為主動參與者和積極的探索者。
重視實踐教學環節、注重學生創新意識與應用能力的培養[6]。在實踐課程的設計中,從實踐教學過程中,注意培養學生分析問題、解決問題的能力以及綜合分析的能力。此外,我院連續3年舉辦了校級焊接大賽,在《焊接方法與設備》實踐課程中也激發了學生認真操作、掌握焊接技術的積極性。在實訓內容的設計上,要求學生運用基本知識,查閱焊接相關的文件,根據焊接圖紙并進行焊接操作,實踐證明取得了很好的教學效果,學生對焊接的操作熱情比較高。
2.3考核方式的改革
本課程考核改變了傳統的閉卷考試的模式,盡量減少理論考核內容,增加平時表現和現場操作的技能考核內容,注重平時的考核與考察,平時的作業、考勤的成績占15%,期末理論考試只占35%,實踐操作占50%。綜合成績有課堂提問,課后交流、作業,口頭測驗、卷面考試,實踐操作等,將它們有機結合綜合運用,在實際操作過程中,注重平時操作測試和期末操作測試的結果,這樣,才能使評價更加客觀、合理。使之能夠真實地評價與檢測學生的理論與實踐技能的能力水平。
通過改革后的考核方式,實現理論和實踐并重,激發了學生動手操作的積極性,促進學生全面發展,改變了以往學生為了考試而學習的狀況,這種考核方式能夠綜合的評價學生的技能。
3總結
通過對我校焊接技術及自動化專業2012級2013級學生《焊接方法與設備》課程的教學改革,取得了良好的效果。一是按照崗位能力的要求使教學內容模塊化,突出教學的應用性、實踐性。二是按崗位重組、優化課程,進行課程體系改革。課程改革后我們發現,學生對《焊接方法與設備》課程的實踐操作非常感興趣,教師在學生每次操作完成后對他們進行現場打分過程中,學生都很在乎自己的得分,也激發了他們認真操作的積極性和主動性,達到了以改促教,以改促學的目的。
參考文獻
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焊接設備范文4
【關鍵詞】石油化工,鈦復合板設備,焊縫結構
中圖分類號: TG4 文獻標識碼: A
一、前言
隨著近年來石油化工鈦復合板設備應用的快速發展,焊縫結構設計質量關系著整個施工的方方面面,在施工中加強對石油化工鈦復合板設備焊縫結構設計的重視,可以保證施工的質量。
二、石油化工鈦復合板設備焊縫結構設計的重要性
近幾年來,焊縫構造技能得到了飛速開展,在石油化工范疇中焊縫構造的使用也越來越廣泛。焊縫構造有很多長處:有利于完成公司的工業化和產業化,是一種節能建材,能夠進步空間的使用功率,石油化工分量小,具有杰出的延展性和抗震性,石油化工工期短等等。這些長處是焊縫構造在石油化工范疇安身的優勢。當前的石油化工構造多選用混凝土構造和焊縫構造,混凝土的使用相對廣泛,可是跟著科技的開展和大家的需要添加,焊縫構造具有很大的開展潛力。
三、石油化工鈦復合板設備的施工難點
1、制造難點
鋼架柱、吊車梁制造難度大,單層格構柱高度到達18.1m,截面寬度為1.73m,構件本身質量達15.5t;廠房吊車梁最長為13.5m,高度1.5m,最大本身質量達9.6t。在制造過程中組立設備選用加高后的組立機。由于構件外形尺度較大,拋丸整理室無法經過,所以在原材料或部件就要進行預處理,添加了焊接難度和技能復雜性。格構柱在吊車梁渠道處構造復雜,焊接需要較高。柱身H型鋼以及勁板均需要為熔透焊,不只施焊條件差,且簡單變形。全部構件焊接量大,質量需要高,全部對接焊縫、綴條連接板與柱身翼緣板對接縫均為二級焊縫。
2、實踐辦法
在制造過程中運用剛性固定法和反變形技能,制定合理的焊縫構造設計,領先行部件組對焊接,并確保尺度的準確,再在胎具上對全部構件進行大拼裝,是確保焊接質量的要害辦法。樣圖設計時充分地思考焊縫的方位、數量、尺度和形狀。依據不一樣的焊接方位、焊縫等級,制定相應的焊縫構造設計,合理地挑選焊接設備、焊接辦法、焊接次序、焊接參數。盡可能將變形操控到最小,削減糾正工作量。操控焊接過程中的質量,加強構件制造過程中每道工序的質量操控,對熔透的二級焊縫隨時進行無損檢測工作。
四、石油化工鈦復合板設備焊縫構造設計
1、水平角縫多層焊
水平角焊時,當焊腳超越8L時應選用多層焊。此刻應留意焊道擺放方法和各層之間的杰出熔和,終究焊縫應盡量堅持等焊腳,并且焊縫表面滑潤。假如共需焊兩層,在第一層時,焊槍與立板夾角較小,并指向距根部2~3L處。電流稍大些,可選用左焊法或右焊法,亦可略有小起伏搖擺。然后焊第二層。焊槍指向第一層焊道的凹坑處,選用左焊法、可依據狀況選用直線法或小幅搖擺法。此刻電流可稍小,焊接速度梢快。這種焊法適合于需要腳長8~12L的焊縫。當需要的焊腳更大時,需選用三層或三層以上的焊接法,其間第一層可按單道焊方法施焊,得到6~7L的焊腳長度,第二層,焊槍指向第一層焊道與底板的焊趾處,可選用直線焊接或小幅搖擺焊接法。要留意水平板一側到達所需要的腳長,一起焊趾規整漂亮。假如腳長需要較小,為8~12時,第二層焊二道即可;假如腳長為12~14L,則第二層需焊三道。
針對更大的腳長需要,能夠按上述方法進行三層以上的焊接。但要留意,焊接層數越多,熱量堆集越多,故此焊道易下淌。所以層數越多時,焊接電流和焊接電壓都要相應的恰當減小,而焊速卻要相應添加。
2、鈦鋼復合板焊接
焊接前要查看槍氣,有必要試焊,保證不氧化。貼條焊接選用兩次焊接,第一遍小電流自溶,第二遍填絲焊,保證焊縫密封的可靠性。貼條或接管的襯管密封圈焊接時,反面有必要通過檢漏嘴通入氬氣維護。在規劃時,檢漏嘴在縱環焊縫上的分布要合理。
(一)、復合板底層焊接
焊材施焊前有必要進行嚴厲的烘烤、保溫。依照焊接工藝規程,選用規則的坡口型式及尺度,鋼底層內側挑選手藝焊打底,外側清根后挑選主動焊蓋面。施焊過程中操控較小線能量,以防止焊接接頭附近的鈦復層因焊接熱量過高而下降聯系強度,并防止在鋼-鈦界面形成脆性的金屬間化合物。鋼底層焊接結束后,施焊人員在規則部位打上焊工代號鋼印,并由專職檢驗員對焊縫的外觀、成形等進行檢驗,操控錯邊量、棱角度、咬邊、余高、飛濺物等,殼體的縱焊縫按國家標準和規劃藍圖需求加帶商品試板。筒體和封頭拼焊時,制止強力組對,以防止大焊接應力存在。封頭拼焊時,應留意焊接次序,以防焊接變形。
(二)、復合板復層焊接
焊前整理:對接頭兩邊的鈦復層貼條區域(各100mm)進行UT探傷鈦復層邊際進行100%PT探傷,機械拋光處理后,再用丙酮等清洗干凈。依據該批設備構造特色,聯系我公司制作鈦設備成熟專有技能及質控關鍵,鈦復層貼條型式規劃選用下構造型式,依據槽寬尺度,在槽內參加Ti墊條,Ti墊條需定位點固。
3、焊縫質量需要
焊接施工過程中,有必要做好記載,施工結束時,應預備全部必要的材料以備查看。熔透焊縫均應契合與母材等強的需要。全熔透焊縫的端部應設置引弧板、引出板或鋼襯管,引弧板的原料應與焊件相同。手藝焊引弧板厚度5L,焊縫引出長度大于或等于25L。主動焊接引弧板寬度50L,焊縫引出長度大于或等于50L。焊接結束后,有必要切除被焊工件上的引弧板,并沿受力方向修磨平坦,嚴禁用錘擊落。為確保構造的耐久性,構件及節點外表面的全部接縫均應確保密封,如焊縫做到徹底密封確有困難時,需要用相應的石油化工防水作法進行封堵,使全部焊縫構造構成完好的密閉體系。
4、焊接缺點修正及施工注意事項
(一)、焊接缺點修正
關于焊縫缺點進行修正時,應首要對缺點進行角磨機(Φ100mm)修磨整理,再用白布蘸丙酮進行擦拭整理,整理完成后再進行返修補焊,返修部位、返修過程應記入質量檔案。同一部位的返修次數不得超越2次,修正計劃必須得到質量監督方的認可。
(二)、施工注意事項
在制過程中應防止鈦材外表的機械損害,可將卷板機滾軸用軟質材料包扎,施工現場可利用供貨商的復合板包裝的塑料薄膜包扎卷板機滾軸,如有部分傷痕、刻槽等影響耐腐蝕性的缺點,能夠修磨,但修磨后鈦材的厚度(指復合板鈦板厚度)不該小于答應的最小厚度,超出以上需求可選用補焊修正;現場施工時若發作復合板鈦外表部分損害,關于劃傷類缺點,當深度≤0.2mm時,用100#千頁輪拋光,深度為0.2~0.8mm時,部分外表處理后,用鈦焊絲堆焊后外表處理平坦,若≥1.0mm時,用1.6mm鈦板封蓋缺點后,附近封焊; 現場施工過程中因強力磕碰等以外因素而致使復合板部分鈦面和鋼面分層時,選用鈦鉚釘機械螺紋銜接,鈦鉚釘與復層鈦面焊接,以后再用1.6mm鈦板全體封蓋,附近焊接;鈦材打磨宜用橡膠或尼龍摻合氧化鋁的砂輪,不使用打磨過鋼材的砂輪,且打磨時不該呈現過熱色澤;筒體焊縫處襯鈦條前,應將對接焊縫內外表打磨滑潤,不該有凸臺或鋒芒以及影響面料的其它缺點,外表應堅持光亮、潔凈; 在進行襯鈦條時,應加強對其外表的維護,嚴防鋼制胎具和工裝夾具等將鈦面料外表拉毛、劃傷和刻槽,且不使用鐵錘敲擊鈦面料外表。
五、結束語
通過對石油化工鈦復合板設備焊接的分析,可以清楚的看出焊縫結構設計對施工質量的影響,一個工程的好壞就是由焊縫結構設計水平所決定的,所以一定要提高焊縫結構設計的工藝水平。
參考文獻
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焊接設備范文5
【摘要】:長輸管線;焊接工藝;改進
中圖分類號:TG44文獻標識碼: A
1.引言
隨著我國社會經濟的不斷發展,石油工業得到迅猛的發展,因此天然氣長輸管線越來越多。管道運輸成為繼鐵路、公路、水路以及航空的第五大運輸方式,一旦建成之后,便能投入使用,但由于長輸管線埋在地下,運輸中存在的一些危險就不易被發現,因而,長時間使用就會對人以及建筑物造成損害,因此焊接工藝和焊接的質量對長輸管線來說非常關鍵,而目前采用最多的是自動焊接技術,不過自動焊技術有其缺點。主要體現在:一是對管道坡口、對口質量要求高,即要求管子全周對口均勻;二是受外界氣候的影響較大,這也是氣體保護焊的普遍問題;三是邊遠地區氣源問題,尤其是氬氣,如西氣東輸工程西部平坦,適合于自動焊,但是氬氣氣源較遠,混合氣體只有西安較近,無形中增加工程成本。所以在長輸管線的施工過程中,改善焊接工藝以及提高焊接的質量非常的重要。
2.對長輸管線焊接過程中焊接工藝存在的問題的探究
2.1焊接工藝
從西氣東輸到川氣東送再到西氣東輸,從這些長輸管線來看,由于管線的直徑越來越大,鋼的等級也越來越高,因此對焊接工藝的要求也越來越高。目前,在長輸管線中的焊接工藝有許多方案,但在長輸管線的施工單位中使用最多的一種方案就是焊條電弧焊技術和藥芯焊絲自保護焊工工藝相結合的方案,這種方案也是諸多焊接工藝中最為成熟的一種工藝。下圖圖1所示的就是藥芯焊絲自保護焊的填充、蓋面焊接工藝及操作的示意圖。6點的位置,也就是仰焊的位置,是在整個長輸管道的焊接過程中焊工勞動強度最大的位置,也是難度系數最大的位置,同時也是長輸管道中保證焊接質量最關鍵的部位。焊接時一般兩人一組,同時從12點的位置自上而下的進行焊接,在6點(仰焊)的位置合攏。
圖1 藥芯焊絲自保護焊的填充、蓋面焊接工藝及操作
2.2焊接過程中焊接工藝存在問題的探究
螺旋埋弧焊管存在工藝上的缺陷
一般來說,螺旋焊管是利用熱軋鋼帶作為管胚,經過螺旋然后成型,并采用高頻率的焊接法或者采用埋弧焊接的方法焊接成型。這種焊接工藝的優點就是它能夠用比較窄的胚料生產出管徑較大的焊管,還可以使用同樣寬度的胚料生產出不同管徑的焊管。但是螺旋埋弧焊管在七八十年代就開始在油、氣得輸送中受到挑戰,這主要是因為螺旋埋弧焊管在焊接工藝中就存在無法克服的問題和缺陷。其主要表現在:焊縫長,因此焊接的可靠性就差,并且由于焊管成型時與焊接是同時進行的,因此焊縫出現的幾率就會明顯提高,焊接處的焊管的質量就難以得到保證;其次就是,焊管的成型和焊接參與的壓力大,而且因為螺旋焊管的生產線上普遍不具有擴徑的工序,導致其壓力大且無法得到降低,因此,焊管內部較大的殘余力與管壁內產生的環向的拉應力疊加在一起,致使焊管承受壓力的能力減弱;另外,由于螺旋焊管的焊接是在曲面上進行的,因此焊縫的形狀不好,且造成應力集中而且又難以避免;此外,由于焊管內熱影響的區域大,硬度也較高,因此導致其抗腐蝕的能力以及韌性下降。
(2)焊接工藝不足,存在缺陷
我國國內的市場上藥芯自保護焊機采用的控制方式大多都是在引燃電弧之后,采用一定的方式,即電流檢測自鎖的裝置來實現自鎖。然后松開開關,最后完成正常的焊接。在焊接的過程中,如果想要滅弧,就必須對電弧進行強行的拉斷。在焊接工藝中,焊工在仰焊時需要“打槍”,也就是間斷焊,這就需要焊工不斷地進行滅弧和起弧。在滅弧時,要求焊工必須果斷而且迅速的進行,否則,如果動作遲鈍就非常容易產生氣孔以及余高超出標準等缺陷;起弧要求焊工必須能夠找準起弧點,如果起弧點找的不準,接頭就極易產生缺陷,焊道也將會容易夾渣等。由于目前,我國的市場上被焊機控制方式限制,焊工必須強行的對電弧進行拉斷。但是,在拉斷電弧的過程中,由于熔池很難控制,滅弧的時間延緩,因此在起弧的時候,要求焊工的專業技能水平高,同時要求焊工能夠迅速的找到并找準起弧點,由于此過程對焊工的技能要求高,也就在一定程度上增長了對焊工專業技能培訓的時間。目前,由于仰焊位置是焊工難以掌握的焊接部位,因此仰焊是每個焊工培訓中心重點培訓的內容。但盡管如此,仰焊也未能得到很好的掌握,由此導致了不僅影響焊縫質量的余高超標以及接頭缺陷等問題,而且增加了焊工的勞動強度,因為對焊管的返修打磨,也浪費了焊材,在一定程度上降低了勞動生產的效率。
(3)焊道存在質量缺陷問題
焊接過程中存在的質量問題有很多,焊道也由于焊工工藝的缺陷也相應的存在一些質量方面的問題,如,咬邊,由于在焊接的過程中未能蓋住母材的破口,從而在焊道的邊緣留下低于母材的缺口就是咬邊,如果咬邊很深,就會對焊道的性能產生極其不利的影響;夾渣,一些存在于焊縫中的熔渣、鐵銹或者其他存在于焊縫中的物質都是夾渣。夾渣對焊道會產生極大的影響,其中最大的影響就是一些形狀比較尖銳的夾渣,會對焊道的塑性產生不利影響,而且會造成焊道應力的過于集中。
3.長輸管道焊接電源的研制
3.1 長輸管道的焊接電源應該具有多種功能
長輸管道的施工與工廠內設備的更換與維修不同,長輸管道的施工復雜且不方便,經常野外只有一名焊工,但是卻要完成所有的工作,例如從打底到填充蓋面,而在根焊和填充蓋面一般會采取不同的焊接方法,因此就需要研制出多功能的焊接電源;由于施工的企業經常要轉換長輸管道的口徑,而口徑的大小不同就會影響到所采用的焊接方法。如果一臺焊接電源能夠同時完成根焊和填充蓋面,將會很大的減少人力。
3.2 焊接性能的優化
長輸管道中采用的普通的MIG/MAG焊電源一般不能滿足自我保護藥芯焊絲的要求,經過實踐證明,必須嚴格要求焊接電源的輸出特性以及動態的特性,而且要在焊接性能的提高上多下時間和精力,才能焊接藥芯自保護焊絲。
3.3實現焊接的高效化
為了降低施工的成本以及焊機對供電電源的要求,并能夠滿足一臺發電機能夠帶動更多焊機的要求,尤其是在野外中采用內燃發電機組作為焊機的電源的時候,焊接電源要實現高效化,也就是效率要達到百分之九十以上。
3.4加強焊工人員的考核與錄用制度
由于,仰焊工藝比較難以掌握,因此要培養一些專業素質較高的焊工人員,各個焊工培訓機構要把仰焊作為培訓的重要內容,焊工人員也要充分了解工程所使用的焊材的性能及參數。另外,也要提高焊工人員的責任心,加強焊工人員的考核與錄用制度。
4.結束語
隨著石油工業的迅猛發展,我國的管線運輸也向著長距離、高壓向的方向發展,在長輸管線的焊接中除了要嚴格的按照焊接的工藝進行焊接,也要針對目前我國長輸管線焊接過程中存在的焊接工藝的不足及缺陷,不斷地對其進行改進和完善,并研制出相關的設備,實現長輸管線焊接性能的優化以及焊接的高效化,有效的減少焊接的缺陷。相信未來隨著社會技術進步,長輸管道焊接技術逐步完善提高,為國家石油行業做出更大的貢獻。
【參考文獻】
[1].B/T4730.2-2005《承壓設備無損檢測》國家發展和改革委員會(2005年第46號公告)[S]:39頁,6.1.8條.
焊接設備范文6
關鍵詞:制冷設備 焊接 銅質管道
中圖分類號:TU83 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(b)-0071-02
某一系列制冷設備在生產和輸送期間,其中有一些設備的接頭以及距接頭3 mm范圍內的銅管有斷裂的情況產生,導致開箱的故障率增高。經過排除法分析研究發現,是由于接頭的質量不過關,追究其根源是由于釬料的選擇不得當。為了處理這個難題,筆者在本文中就釬料的選擇以及接頭的連接形式等問題進行了深入的研究和分析。
1 接頭的特點與要求
如果要把制冷設備里的所有接頭部位,根據接頭的形式以及振動載荷的受力等方面做分類處理的話,能夠把這些接頭分為A、B、C、D四類接頭。
1.1 A類接頭
所謂A類接頭就是在制冷系統當中沒有振動載荷的脹管去的接頭,比如說翅片式換熱器里面的U形管道和彎頭之間的接頭等,就是屬于A類接頭。因為A類接頭的焊接部位不用經受振動沖擊的載荷,所以對焊接的韌性方面沒有過高的專門要求[1]。這種接頭全都是等直徑的管道,先利用脹管的辦法將一根管道擴張頂端部位的直徑,然后在將另一根管道脹管的部位。
1.2 B類接頭
這種接頭則是那些需要經受非常小的一部分振動載荷的脹管插入式的接頭,比如膨脹閥、視液鏡、蒸發器和電磁閥等零件與零件之間的接頭等。B類接頭只需要經受很少一部分的振動載荷,因此對焊接的韌性方面也沒有很高的要求。
1.3 C類接頭
這種接頭就是指那些需要經受比較大的振動載荷的脹管插入式的接頭,例如排氣管和壓縮機的接頭等。C類接頭和上述A類型的接頭是一樣的接頭形式,不同的是壓縮機的接口管道普遍是鋼質的管道,只是在外表鍍了一層銅而已。壓縮機和這種接頭的振動周期擁有一樣的轉動速度,但是因為它連接部分的直徑相對來說比較大,因此焊接部位能夠經受得住較強的沖擊。
1.4 D類接頭
這種接頭則是指需要經受一定程度的振動載荷的不等直徑管道連接直接插入的接頭,比如蒸發器和毛細管之間、毛細管和干燥過濾器之間的接頭。其振動的原因主要是由于壓縮機振動對設備產生了影響,從而導致整體發生振動,以至于帶動小直徑管的自身振動[2]。除此之外,在制冷設備的運輸過程中,由于受到外力的沖擊,同樣會導致小直徑的接管出現比較大幅度的位移,并且在接口部位形成比較強的剪切力。D類接頭的接頭形式是將小直徑的管道直接大直徑的管道,但是因為接頭左右兩端的管道直徑有比較大的差異存在,因此小直徑的管道振動劇烈,非常容易在接口出發生斷裂。這種接頭需要經受的振動載荷一般情況下都來源于管路自身的振動。盡管振動載荷不是很大,可是因為接管的直徑太小,焊接的部位不能夠經受比較大的沖擊,因此對韌性方面有著最高標準的要求。
2 釬料與釬劑的選擇
釬料的優劣與否對焊接接頭的性能有著決定性的影響,應該從多方面入手進行綜合全面的考慮。通常情況下,所選釬料的主要成分應該和母材的成分一樣或者相近,并且對母材應該具備非常好的填充與浸潤性能,釬料的熔點相對于銅的熔點來說應該比其低40℃~50℃,并且熔化區間越小越好,應該具備非常好的塑性、強度與抗腐蝕性。在制冷系統當中所選用的釬料的主要成分應該是銅(不包括氨系統)。在對低碳鋼、黃銅和黃銅之間進行焊接時,可以采用銅磷銀釬料、銀銅鋅釬料和銅磷釬料等等[3]。銅磷銀釬料具備良好的填充性能和潤濕性能,同時價格低廉,并且在焊接時不需要使用釬劑。而銀銅鋅釬料在同樣具備良好的填充性能和潤濕性能的同時,還具備較強的抗沖擊載荷能力和良好的綜合性能,但是價格相對來說比較高,在焊接時還需要使用釬劑。
由于A類接頭因為焊接部位不用承受振動沖擊載荷、對韌性沒有要求,所以,采用BCU89PAg這類釬料。它的抗拉強度為519 MPa,用于釬接銅時的接頭抗拉強度為180 MPa,抗剪強度為169 MPa[4]。由于B類接頭所經受的振動載荷比較小、接管直徑比較大并且對焊接的韌性要求較低,因此,采用BCu89PAg類型的銅磷銀釬料仍然能夠滿足焊接的要求。因為C類接頭所需要經受的振動載荷比較大,并且由于銅鍍層比較薄,所要求的焊接溫度比較低、時間較短,所以采用Bag25CuZn類型的釬料,釬料的抗拉強度為353 MPa,用于釬接銅時的接頭抗拉強度為170 MPa、抗剪強度為165 MPa。由于D類接頭的韌性要求很高,所以選擇采用Safety-silv45T或者Bag45CuZn釬料,后者的抗拉強度為386 MPa,用于釬接銅時的接頭抗拉強度為180 MPa、抗剪強度為177 MPa。釬劑的主要用途是對釬料表面和焊件產生的氧化物進行清理的,進而預防焊件在溫度高的情況下持續發生氧化,使釬焊金屬表面的濕潤性和釬料的流動性得到改善。和銀銅鋅釬料一起組合使用的釬劑的主要成分普遍是氟化物與硼砂,例如QJ101和QJ102等等。在做選擇的時候,通過質檢、工藝等部門三人對吸濕性、濕潤性和流動性以及焊接后的清潔難度3個方面進行分析和研究,最終決定選擇采用STAY-SILV的白色焊膏。
3 釬焊過程控制
首先,安裝前要對管道進行清洗。(1)制冷管道在安裝前必須進行除銹、清洗和干燥,管內要清潔且不能有水分。(2)可用人工或機械方法清除管內污物及鐵銹,再用棉紗、破布浸煤油反復拉洗干凈。(3)對于彎管,應用吹洗的方法將管腔清洗干凈。
在工藝中,依據釬料性質,規定釬焊搭接長度Lwl等于0.65D2(D2是搭接時候相對較小的管徑),但是,3 mm小于等于Lwl小于等于9 mm[5]。需要在焊接之前提前通0.03 MPa的N2,等到焊口冷卻到兩百攝氏度左右時停止通氣,目的是為了使銅質管道內的表面在高溫度情況下發生的氧化得以減少,可以為系統內部的干凈程度提供保障。黃銅和純銅、純銅和純銅在焊接時選擇使用中性焰,而碳鋼和純銅在焊接的時候則選擇使用碳化焰。焊接結束后大約等待一分鐘,然后利用浸過水的濕布塊進行冷卻處理,根據釬劑和金屬的熱膨脹系數的差異,從而導致釬劑在銅質管道的表面脫落,以此來避免釬劑會對金屬產生腐蝕作用[6]。
4 結論
研究制冷設備的銅質管路的焊接工藝的同時,應該根據接頭的形式與受振動載荷兩個方面,對接頭部位進行歸納分類。接頭的類型不同,所需要的釬料和釬劑也不同,這主要取決于振動載荷和管徑的大小。
參考文獻
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[2] 高云青,王紀,李頌宏.X80級管線鋼全自動焊焊接工藝[J].焊接技術,2010(1):63.
[3] 楊林豐.焊接實踐教學模式探討[J].焊接技術,2010(1):107-109.
[4] 張鑫,張柯柯,涂益民,等.急冷型Sn-Ag-Cu系釬料釬焊接頭力學性能與顯微組織[J].焊接技術,2010(1):27-28.