錐形封頭環形焊的焊接
倉式儲罐簡稱倉泵,由橢圓封頭,筒體錐形封頭等主要受壓元件構成,它在顆粒輸送系統中、特別是電廠輸灰系統廣泛應用。由于錐形封頭的存在,給這種產品的大規模生產帶來的困難,尤其是B1焊縫的施焊。
工藝一 :采用外坡口手工氬弧焊打底,手工焊蓋面,如圖3所示。此工藝與工藝一相比,焊接質量穩定,但由于用的是氬弧焊和焊條電弧焊兩種焊接方法,制造成本還是較高,勞動效率還是低下,需要用另外幾種焊接方法來代替,以達到提和降低成本的效果。
熔化極氣體保護焊由于成本低的優點,在已廣泛的使用,且能夠單面焊雙面成形。埋弧焊是的低成本的環焊縫和縱焊縫連續焊施焊方法。
工藝二 :把B1焊縫移至B1'的位置,即把錐形封頭換成帶直邊的錐形封頭,。采用內坡口,Φ4焊條打底,Φ5焊條蓋面。外側清根后Φ5手工焊條蓋面。此工藝優點:操作簡單,焊縫質量好。缺點:制作成本高,需把錐形封頭壓制成帶直邊的錐形封頭,材料浪費嚴重,需四層施焊。采用手工焊效率低下,且四層中有三層在筒內施焊,焊工作業環境差,有較強的光、氣、熱污染。在實際生產中又由于筒體重心偏移,容易造成筒體從滾輪架上跌落,對在筒內作業的焊工造成不的傷害。
由此可見,采用內坡口形式對焊工作業環境影響較大;如采用外坡口,但仍需在內部清根,碳弧氣刨對焊工作業環境影響還是較大,而且會造成灼傷現象。一種新的工藝是外坡口,且不用在內部清根,這就是單面焊雙面成形技術。
工藝三:熔化極氣體保護焊打底單面焊雙面成形,焊條電弧焊鋪一層后埋弧焊蓋面。如果此工藝能夠順利實施,就能夠達到既倉泵作業環境,降低制造成本的要求。
此工藝的技術難點一:保護氣體的選擇。選擇的要求是:成本低,出現焊接缺陷的概率小。如用純二氧化碳氣體作為保護氣體,電弧穩定性較差,熔滴呈非軸向過渡,飛濺大,焊縫成形差,特別是不利于單面焊雙面成形。用純氬焊接時,陰極斑點漂移,也易造成電弧不穩,且成本高。用一瓶氬氣和一瓶二氧化碳混合調節氣體濃度試驗,氬氣80%—85%時,焊接電弧穩定,焊縫成形良好。當氬氣濃度達到90%以上時,焊接電弧顏色發綠、刺眼,焊工操作困難,同時焊縫成形差,缺陷多。
技術難點二,實際組裝對焊接的影響。由于在實際生產中,關系到設備放樣,制作,工人技術等等一系列的原因,集中焊接坡口中的三個問題,一是錯邊,二是鈍邊,三是間隙。熔化極氣體保護焊能不能闖過這一關,是此工藝實現的關鍵,如果此工藝不能在鈑金工人制作的工差范圍內成形,且滿足設計要求,表示此工藝的流產,而錯邊更是此工藝要過的門坎。因為鈍邊和間隙在施焊前還一個修磨和校正的過程。如圖4模擬實際焊鋒縫坡口制作試板,B在2?—3之間,A分別是3、2.5、2、1.5、1.0、0.5、0、-0.5、-1、-1.5、-2、-2.5、-3制作試板13塊,施焊過程中允許修磨,熔化極氣體保護焊單面焊雙面成形,氬氣含量80%,二氧化碳含量20%,電流130—150A,熟練焊工操作,進行對比試驗。試驗后進行目測和RT檢測。多次試驗最終發現,錯邊量在-1.5-2mm范圍內的試板成形較好,且能通過RT 檢測達到JB4730 III級要求,其他試板出現了有不同程度的焊縫成形不良,未焊透,未熔合等缺陷,實驗表明,此工藝能夠滿足一般鈑金工制造要求。
技術難點三,埋弧焊的埋弧,由于錐形封頭的存在,B1焊縫就是錐形封頭與筒體的連接處,如何使B1焊縫上能夠堆放埋弧焊劑,也是埋弧焊能夠施焊的關鍵。如果直接堆放,焊劑從錐體上滑落,埋弧焊成了“明弧焊”,導致焊縫成形差,或不能成形,更不用說設計所需機械性能要求。如果使筒體焊縫成如圖5所示翹起15 °,焊劑不會滑落,倉泵型號較多,工裝成本大,的辦法就是錐體上放置阻擋塊,防止焊劑滑落,這個阻擋塊的要求是:變徑;在各個型號的倉泵中能夠使用;在筒體旋轉過程中也能旋轉連續使用;成本低。經過多方試驗,用一根廢舊的自行車鏈條繞在離焊縫5厘米錐體上,用磁鐵定位,解決了這個埋弧焊埋弧的問題。