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  螺旋埋弧焊管外焊缝形状控制技术探讨四

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  生产大壁厚螺旋钢管时,为保证内外焊道的熔深、减小焊缝余高以及焊缝力学性能满足标准要求,一般均采取钢板边缘开Y形或X形坡口后进行埋弧焊接。选择合理的焊接坡口形式是提高螺旋埋弧焊钢管焊接质量的关键。在其他条件相同时,随着坡口角度的增加,焊缝高度和熔合比明显降低,熔深明显增加,焊缝宽度略有增加,焊缝与母材的过渡角也明显增加。除坡口角度外,要获得良好的焊缝成形,坡口深度和钝边量控制也很重要,不容忽视。

  螺旋钢管生产中,成型和焊接是同步进行的,因此焊接质量的好坏与成型的稳定性密不可分。成型缝时紧时松、“噘嘴”、内紧外松、内松外紧、螺距窜动、局部错边,板边挤厚、切口不齐、波浪、毛刺以及坡口不规则等均会导致焊缝成形不良和咬边、烧塌、气孔、夹渣等缺陷的产生。因此,发现成型不稳时必须及时调整。

  焊剂对外焊缝形状的影响及控制螺旋埋弧焊管焊缝成形质量与焊剂化学成分、黏度、堆积密度、颗粒度和堆积高度等因素密切相关。由于其配方不同,其冶金性能和工艺性能等也不尽相同。在选择使用时,我们可以通过观察、试验、分析和比较,选用最佳者。所选用的焊剂应确保具有良好的冶金性能和工艺性能,电弧燃烧稳定,熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力,且焊缝成形良好,脱渣容易以及产生的有毒气体要少。

  一般认为焊剂黏度小,改善了熔渣的流动性使焊缝成形良好。高黏度焊剂所得焊缝没有波纹,但成形不良。表面成形良好的焊剂在1 400℃时黏度在2 dPa·s为佳。

  采用堆积密度较小的焊剂所得的焊缝低而宽,熔深较浅,从焊缝边缘到基本金属表面有较均匀的平缓过渡。采用堆积密度小的焊剂时,由于透气性较大,其弧腔中蒸气压比用堆积密度大的焊剂要小,所得焊缝要宽,熔深小。当蒸气压增高时对焊接熔池加热强烈,焊剂的分解和蒸发消耗热能较大,造成电弧腔压加大,电弧长度减小,所以采用堆积密度大的焊剂时所得焊缝较窄,熔深大,焊缝凸起,外观不佳。在大线能量焊接时,采用细颗粒焊剂比粗颗粒焊剂好。采用细颗粒焊剂,由于具有较小的堆积密度,说明焊剂颗粒间空隙较多其透气性较好,有利于气体的排出,可改善电弧空腔的稳定性,使焊缝表面成形良好,有助于减少焊缝表面“麻点”。

  电弧的稳定燃烧是保证满意的焊缝成形和内在质量的关键。焊接电弧的控制有三种方式:一是电弧自身调节系统(常称焊丝等速送丝系统),二是电弧固有的调节系统,三是电弧电压自动调节系统。控制焊丝的送给速度常有均匀送给和等电弧电压送给两种方式,并与焊接电源的外特性曲线和电弧的静特性曲线有关。林肯焊接设备具有电源和控制系统稳定、特性好、故障率低、寿命长等优点,因此目前国内大型管厂大都采用林肯焊机。

  螺旋钢管正常焊接过程中,在其他各工艺条件不变的情况下,有时焊缝成形突然恶化,这很可能是由于焊接设备某零部件出现了故障而引起的。确切诊断并及时排除焊接设备故障同样也是确保焊接质量及焊缝成形的重要因素。

  其他须注意的问题:

  应用双丝焊时,跟踪轨道(轴向微调轨道)应与钢管的轴向一致,这样,在调节跟踪(轴向微调)时,不会影响偏心距,否则将影响焊缝成形。偏心距调节机构的导向杆应与钢管螺旋线方向一致,这样在调整偏心距时可使焊丝不偏离焊道,从而保证正确的焊点位置而不影响焊缝成形。指示灯、前丝、后丝必须对正,以防止焊偏、未焊透、双焊道、焊缝成形不良等缺陷的产生。

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