摘要:储气筒通常是由金属材料制成,如碳钢或不锈钢。对于碳钢储气筒,要确保钢材质量符合设计要求,材料表面应无严重的锈蚀、油污等杂质。如果是不锈钢材料,要注意其材质型号,如304不锈钢、316不锈钢等,不同型号有不同的耐腐蚀性等性能。
储气筒通常是由金属材料制成,如碳钢或不锈钢。对于碳钢储气筒,要确保钢材质量符合设计要求,材料表面应无严重的锈蚀、油污等杂质。如果是不锈钢材料,要注意其材质型号,如304不锈钢、316不锈钢等,不同型号有不同的耐腐蚀性等性能。
一、焊接前的准备
1. 材料准备
焊接材料的选择也很重要。对于碳钢焊接,常用的焊条有E4303、E5015等。E4303焊条工艺性能好,容易操作,适用于一般结构的焊接;E5015焊条属于低氢型焊条,抗裂性能较好,适用于承受动载荷或重要结构的焊接。如果是氩弧焊焊接不锈钢储气筒,需要选用合适的不锈钢焊丝,如ER308焊丝用于焊接304不锈钢,ER316焊丝用于焊接316不锈钢。
2. 设备检查
焊接设备如电焊机,要检查其输出电流、电压是否稳定。对于手工电弧焊,交流电焊机和直流电焊机都可以使用,但直流电焊机在焊接过程中电弧更加稳定。如果是采用气体保护焊(如二氧化碳气体保护焊),要检查气瓶的气压是否充足,气体流量调节装置是否正常。例如,二氧化碳气体保护焊时,气体流量一般控制在15-25L/min之间,以保证良好的保护效果。
检查焊接夹具是否完好,能够将储气筒的焊接部件准确地固定和定位,确保焊接接头的装配精度。例如,对于圆筒形的储气筒,夹具要能够使筒体和封头紧密贴合,保证对接焊缝的间隙均匀。
3. 焊件清理与装配
用机械方法(如砂纸打磨、钢丝刷清理)或化学方法(如酸洗)对焊件待焊部位进行清理。对于油污可以使用有机溶剂(如丙酮)进行清洗。清理后的焊件表面应呈现金属光泽,以保证焊接质量。
按照设计要求进行焊件装配,控制好焊接接头的间隙和错边量。例如,对于对接焊缝,间隙一般控制在1-3mm之间,错边量不应超过焊件厚度的10%。对于厚度为5mm的储气筒筒体对接,错边量应小于0.5mm。
二、焊接过程
1. 焊接方法选择
二氧化碳气体保护焊
以二氧化碳气体作为保护气体,将焊丝作为电极和填充金属。其焊接效率高,焊缝成型美观。在焊接储气筒筒体纵缝和环缝时,二氧化碳气体保护焊可以实现连续焊接,并且由于气体保护,焊缝中的气孔等缺陷相对较少。不过,这种焊接方法对焊接环境的风比较敏感,风速过大时会吹散保护气体,影响焊接质量。
氩弧焊
对于不锈钢储气筒等对焊缝质量要求较高的情况,氩弧焊是很好的选择。它利用氩气作为保护气体,能有效防止焊缝金属氧化。在焊接不锈钢储气筒的接管等部位时,氩弧焊可以获得高质量的焊缝,焊缝的耐腐蚀性与母材相近。
2. 焊接参数控制
电流和电压
不同的焊接方法和焊接材料需要不同的电流和电压参数。例如,手工电弧焊时,对于E4303焊条,焊接电流一般根据焊条直径来选择。焊条直径为3.2mm时,焊接电流可控制在90 130A之间;焊条直径为4.0mm时,焊接电流可控制在140 200A之间。电压一般在20-30V之间。二氧化碳气体保护焊的电流和电压范围较宽,电流可以从100A到300A以上,电压根据电流大小相应调节,一般在18-32V之间。
焊接速度
焊接速度也会影响焊缝质量。焊接速度过快,可能导致焊缝熔深不足、未熔合等缺陷;焊接速度过慢,则会使焊缝过宽,热影响区增大,焊接变形也会增大。例如,在二氧化碳气体保护焊焊接储气筒筒体时,焊接速度一般控制在20 40cm/min之间。
气体流量(针对气体保护焊)
如前面所述,二氧化碳气体保护焊气体流量一般在15 -25L/min,氩弧焊时氩气流量一般在8-15L/min。合适的气体流量能够保证良好的气体保护效果,防止焊缝金属被氧化。
三、焊接后的检查与处理
1. 外观检查
检查焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边、未熔合等缺陷。气孔表现为焊缝表面的圆形或椭圆形孔洞,主要是由于焊接过程中气体保护不良或焊件清理不彻底等原因造成。裂纹是比较严重的缺陷,可能是由于焊接应力过大、材料质量问题或焊接工艺不当引起。咬边是指焊缝边缘母材被电弧熔化而形成的凹陷,会降低焊缝的有效承载面积。未熔合是指焊缝金属与母材之间或焊缝层间未完全熔化结合的现象。
焊缝的外形尺寸也要符合要求,如焊缝余高一般不应超过焊件厚度的10%,且最大不超过3mm。焊缝宽度应均匀一致,其宽窄差一般不应超过4mm。
2. 无损检测
射线检测(RT)
射线检测可以检测出焊缝内部的气孔、夹渣、裂纹等缺陷。它是利用射线(如X射线或γ射线)穿透焊缝,根据焊缝内部不同结构对射线吸收程度的差异,在胶片上形成影像来判断焊缝质量。对于储气筒等承压设备的重要焊缝,如筒体的纵缝和环缝,一般要求进行射线检测,检测结果应符合相应的标准要求,如焊缝内部质量等级达到Ⅱ级或以上。
超声波检测(UT)
超声波检测也是一种常用的无损检测方法。它利用超声波在焊缝中的反射、折射等特性来检测缺陷。与射线检测相比,超声波检测具有检测速度快、成本较低等优点,但对检测人员的技术水平要求较高。它可以检测出焊缝内部一定深度的缺陷,与射线检测相互补充,用于全面检测储气筒焊缝的质量。
来源:金鲁鼎焊接