打底焊和盖面焊
由于船体结构的板材较厚,在采用CO2单面焊双面成型工艺时,通常采用多层多道焊。使用多层焊时,应重点掌握打底焊和盖面焊的操作技能。打底焊是CO2单面焊的关键,因为它关系到接头的背面成型。虽然接头反面有衬垫托住铁水,使铁水不致流失,但也必须有准确的操作方法,才能保证焊缝正反面都有良好的成型。尤其要防止焊缝反面下垂过多或者夹渣,焊缝正面不能形成中间高、两边低的形状,以免为随后的焊接造成困难。对于结构约束度大的焊缝(如大合拢焊缝),打底焊层要连续一次性完成,并应完成第二甚至第三层焊道的焊缝(视板厚而定),保证焊缝有足够的强度。不允许打底焊后长时间放置,以免在焊接应力的作用下,引起焊缝的纵向裂纹。每层的焊接应保持焊分发连续性,不允许焊一段好一段,造成每道卡码出的断头、焊瘤等缺陷。
盖面焊时应调整好焊接电流、电压和焊接速度等规范参数,确保焊缝外观的良好成型,减少补焊、打磨的工作量,真正提高焊接生产率。焊缝的余量控制在3㎜以下。对于长焊缝,可采用逐段退焊法、跳焊法或分中施焊法。采用分中施焊法时,尽量采取对称施焊以减少焊接变形。在焊接低合金钢、铸钢和高强度钢时,应采取必要的预热措施。具体要求可按照相关的焊接工艺。
本工艺在现有设备手段情况下,不增加任何设备和设施,实现在单面焊接全厚度根部焊透成型,重点是层焊接(底层焊接)焊接时击穿根部,焊接前方处形成小孔,使之焊透成型,然后进行各层焊接,也可以底层双面成型后,用埋弧自动焊盖面焊接,其焊缝达到与母材等强度等塑性,确保焊接接头质量。
CO2单面焊背面自由成型原理。
工件开切坡口,两工件之间有一定的间隙,采用小电流在坡口上两边均匀横向摆动,此时由于焊缝的张力大于焊缝的重力,即可双面成型。
容器及框架结构的焊接
如果采用焊接工艺方法密封一个浮筒或密封一个中空结构的末端,在进行焊缝的后密封时,为了防止热空气进入容器而导致容器爆裂,将如何处理?
首先在浮筒上钻一个直径1.5mm的减压孔,以利于焊缝附近的热空气与外部空气流通,然后进行封闭焊接,后焊密封减压孔。密封焊接浮筒或密闭容器的示意如图2所示。当焊接储气容器结构时,也可以采用减压孔。应注意的是,在密闭容器中进行焊接是十分危险的,焊前应确保容器或管子内部清洁,并避免有物品或气体存在。
(1)采用陶瓷衬垫能够很好的实现单面焊双面成型,满足焊缝全熔透的要求;
(2)利用陶瓷衬垫焊接工艺能够解决盖板对接焊缝背面焊缝清根问题;
(3)MAG 焊手工打底焊接 + 自动化机械手填充焊接能够大幅度提升生产效率和焊缝质量可靠性,
经统计焊接生产效率能够提升 60-80%;
(4)通过该工艺在伸臂筒体盖板环形对接焊缝中的应用介绍,对工程机械行业相类似结构件的生产制造具有借鉴意义。