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可达性差的结构焊接时要注意些什么?

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可达性差的结构焊接时要注意些什么?

发布日期:2021-12-27 作者: 点击:

可达性差的结构焊接时要注意些什么?

对于焊接结构件,要使每个焊缝都能焊接,必须保证焊缝周围有焊工自由操作和焊接装置正常运行的条件,称为焊接可达性。在实际焊接过程中,有些焊接部件不易接触,即焊接可达性差,给焊接操作人员带来不便和困难。为保证可达性差的小焊接质量,应制定相应的焊接工艺措施,充分利用辅助工具完成多障碍、操作空间狭窄、可达性差的结构焊接。主要工艺措施如下:


对于简单、工作量小的坡口加工方法,可采用人工坡口,主要采用锉削、磨削等方法。坡口机坡口主要用于管径大、壁厚大于5mm的规则管道坡口。大管径、厚壁管、现场作业坡口采用火焰切割坡口,可采用氧乙炔火焰、等离子弧或激光切割加工坡口。该坡口形成表面氧化层,必须进一步研磨。


焊条电弧焊板厚度在6mm以上对接时,一般需要开坡口。对于非常重要的结构,如果板厚超过3mm,必须开坡口。同厚度工件常用的坡口形式有:Y或U型单坡口,可达性好,但焊后角变形大,焊条消耗量大;Y或U两面坡口加热均匀,变形小,焊条消耗量小。在板厚相同的情况下,双Y形坡口比单Y形坡口节省了近1/2的焊接材料,但两侧必须焊接,因此有时受结构形状的限制。U形和双U形坡口根部较宽,易于焊接,焊接材料消耗较少,但坡口制备成本较高,一般只用于重要结构,根据现场操作空间、障碍物形式等选择。


焊前预热

预热可以减缓焊接后的冷却速度,有利于氢扩散在焊缝金属中,避免氢裂纹;焊接结构件同时降低焊缝和热影响区的硬化程度,提高焊接接头的抗裂性。预热可降低焊接应力,局部均匀预热或整体预热,降低焊接工件(即温度梯度)之间的温差,降低焊接应力,降低焊接应变速率,避免焊接裂纹。预热可以降低焊接结构的约束,尤其是角接头的约束。随着预热温度的升高,裂纹的发生率降低。

焊接结构件

预热温度和层间温度的选择与钢材和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后决定。另外,预热温度在钢板厚度方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热温度应根据焊接工件的约束程度确定,一般为焊缝周围壁厚的4倍,不小于150~200mm。如果预热不均匀,不但不能减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。


焊后去应力

在可达性差的焊接过程中,由于焊接过程本身加热和冷却的不均匀性,以及结构的特殊性,产生了约束或外部约束,焊接结束后,总是产生焊接应力。去应力热处理是降低焊接工件在高温下的屈服强度,以放松焊接应力。常用的方法有两种,一是整体高温回火,即把工件整体放入加热炉内,缓慢加热到一定温度,然后保温一段时间,Z后在空气中或炉内冷却,用这种方法可以消除80~90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火,即只加热焊缝及其附近区域,然后缓慢冷却,降低焊接应力的Z高值,使应力分布相对温和,也有部分消除焊接应力的目的。还有一种叫后热处理,是指焊接工作停止后,立即将工件加热到一定温度(300~400℃),保温2~4小时,使工件慢慢冷却,加速氢气逸出的热处理方法。


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