一、 前言
本公司采用的20g鋼板制造鍋殼式鍋爐爐膽,用埋弧焊焊接其縱環(huán)縫,檢測時發(fā)現(xiàn)焊縫的氣孔偏多(尤為環(huán)縫),返修率相當(dāng)高。這在一定程度上影響了產(chǎn)品的制造質(zhì)量,并增加了制造成本,尤其是多次返修對焊接接頭的組織和性能帶來不利的影響,因此,尋找氣孔產(chǎn)生的原因是必要的,以便在施焊前采取一些相應(yīng)的有效預(yù)防措施,使其能得到一定程度的解決,防患于未然。
二.原因與措施
氣孔是最常見的一種焊接缺陷。氣孔的存在對焊縫強(qiáng)度影響比較大,它使焊縫有效工作面積減少,從而降低抗載荷能力。形成氣孔的根本原因是焊縫金屬吸收過多的氣體,在焊縫冷卻時,氣體在金屬中的溶解度下降,氣體以氣泡形式逸出,如氣體逸出速度小于金屬結(jié)晶速度,就會在金屬內(nèi)部形成氣孔。形成氣孔的氣體主要是氫、氮和一氧化碳。
除由于板薄,焊接熱容量小,焊后焊縫冷卻速度太快,氣體來不及在焊縫固前從焊接熔池中退出而形成氣孔的主要原因外,還有以下幾方面的原因:
1. 焊機(jī)的選用不太合理,在一定程度上影響了焊接過程的穩(wěn)定性。如目前大多數(shù)廠家選用的都是MI-1000型焊機(jī),除受交流電性質(zhì)的影響外,由于功率偏大,當(dāng)使用其下限電流時,穩(wěn)定性自然就要差些。最好是選用直流焊機(jī)且功率不宜過大(最大電流不要超過600安培)比較合適。
2. 焊材方面的原因,如焊絲生銹或表面不干凈、焊劑質(zhì)量不合格或使用前未按要求烘培。鍋筒材料一般為低碳鋼或16Mn類低合金鋼,其焊接時一般都運用焊劑431匹配普通低碳鋼焊絲或低錳鋼焊絲。焊劑431具有良好的工藝性能,但由于焊劑生產(chǎn)廠家很多,焊劑431產(chǎn)品質(zhì)量相差很大,有時盡管焊劑化學(xué)成份合格但色澤很不一致,有的為黃色,有的為深棕色,有的為棕黑色,有的是多種顏色的混合體。焊劑431的不同色澤反映了它在施焊過程中的脫氧還原能力不同。實踐證明,焊劑431色澤過深或發(fā)黑時,不僅使焊縫外觀不美觀,而且易產(chǎn)生氣孔、表面凹坑、麻點等焊接缺陷。另外,焊絲和焊劑的選用也不太合理,如目前焊絲大都選用Φ1.1和Φ3.2㎜的H08A,焊劑大都選用普通粒度的HJ431。實踐證明,焊絲最好選用Φ3.2和Φ2.5㎜的H08MnA,焊劑最好選取用細(xì)顆粒的HJ430或HJ431比較合適,這樣,不僅能更好的保護(hù)焊縫,而且還能改善焊接熔池在高溫下的冶金反應(yīng)能力,有利于減少氣孔的產(chǎn)生。
3. 對焊前和焊接過程中的工藝準(zhǔn)備缺乏更嚴(yán)格的要求。如對焊件、焊絲的清理,焊劑的烘干,焊接裝配間隙質(zhì)量的控制,焊接參數(shù)的調(diào)控以及焊工操作技能水平的高低等。
4. 焊接裝配間隙的質(zhì)量不能滿足埋弧焊的要求(主要是環(huán)縫)。焊接前害怕燒穿,往往在內(nèi)焊縫的反面用手弧焊隨意的堵焊,這不僅污染了焊接部位,還影響了焊接過程中焊縫的透氣性,加劇了氣孔的產(chǎn)生,在此種情況下,如果暫還保證不了焊接裝配間隙的質(zhì)量,又非要用埋弧焊焊接的話,最好用手弧焊進(jìn)行正規(guī)的封底焊,不宜用括弧焊隨意堵焊,因為這樣不僅浪費了焊條和工時,而且焊接質(zhì)量得不到保證。退一步來講,還不如干脆用手弧焊焊接或許會好些。
5. 焊工的操作技能水平不高,不敢使用較大的上限電流焊接。對此類焊縫的焊接,應(yīng)挑選較高水平的焊工去焊接比較合適,因為在保證不燒穿的情況下,使用較大的上限電流焊接,從而增加了焊接熔池的體積,減小了焊縫的冷卻速度,有利于氣體在焊接熔池凝固前的逸出,減少了氣孔的產(chǎn)生。
三、結(jié)論
采用埋弧焊焊接6㎜和8㎜的20g板相對于焊接8㎜以上的板來說要難些,但只要對以上論述的幾個方面引起足夠的重視,還是可以焊得比較好的,關(guān)鍵是要保證裝配間隙的質(zhì)量,并能使用較大的上限電流進(jìn)行焊接。