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直缝焊管预焊缺陷对埋弧焊质量的影响及控制(二)

3 影响预焊质量因素及控制措施
在直缝埋弧焊管制造过程中,影响预焊质量的因素有坡口、管形、焊接区清洁程度、焊接材料、焊接工艺、补焊工艺方法、操作技能等。
3.1 坡口

坡口中的炖边角度、炖边厚度等尺寸选择不合理,对合缝质量、焊缝成形及焊接过程的稳定性将产生不利的影响。钝边角度过大,合缝后成形缝将形成“内喇叭口”,预焊时容易产生焊瘤和烧穿;钝边角度过小,成形缝将形成“外喇叭口”,使焊缝余高降低,甚至产生未填满的缺陷。外喇叭口过大,会引起电弧燃烧不稳定,产生“放炮”现象,影响焊接过程正常进行。钝边厚度过小也易产生烧穿缺陷。因面在直缝焊管制造中,应根据管径、壁厚、成形方式等不同工艺条件,选择合理的坡口尺寸,并应控制好尺寸精度。预焊作业中若产生烧穿、焊缝余高过低、焊瘤等质量缺陷应及时进行修被和清除。
3.2 管形

成形后的管坯形状对预焊合缝质量将产生重要的影响。当板边弯曲过量,管形的开口两板边内凹,合缝后将形成“内喇叭口”成形缝。预焊时容易产生焊瘤和烧穿。当板边弯曲变形过小,管形的开口两板边外翘,合缝后形成“外喇叭口”成形缝,即所谓的“噘嘴”成形缝。这将导致预焊余高过低和电弧燃烧不稳定。当两侧板边弯曲变形不一致,管坯的两板边不平行,合缝时容易产生错边。此外,管坯开口量过大或过小,两侧板边沿长度方向高低不平等,均容易造成焊缝错边缺陷。此而控制良好的管坯开关是提高预焊质量的重要措施。

控制管坯形状最重要的是:选择适宜的预弯压或旋弯芯轴直径,使两板边弯曲变形的弧度相等,而且与理想圆弧基本一致。其次是在成形过程中沿圆周方向均匀且有足够量的变曲变形,以使管坯有良好形状和适宜的开口量。良好的管坯形状应该是:接近理想的圆,两侧板边平行,沿长度方向平直,开口量30-120mm。
3.3 焊接区的清理

焊接区的油污、铁锈、氧化铁等污物是产生焊缝气孔的主要原因之一,因而在预焊之前应彻底清除干净。
3.4 焊接材料

(1)保护气体 预焊保护气体纯度对焊接质量有较大的影响。若气体纯度不高,含水份较多,焊缝容易产生气孔缺陷。预焊使用的保护气体纯度一般要求为:Ar不小于99.7%,CO2不小于99.5%。而且CO2气瓶在使用前应倒置一段时间后进行放水。然后正放一段时间再将气瓶上部水份较多的气体放掉。此外,在气路系统中可串联干燥器或预热器,进一步去除水份,防止气孔的产生。

(2)焊丝 预焊采用Ar+CO2混合气体保护焊,电弧仍然有较强的气化性,容易使焊缝增氧和合金元素烧损。若焊丝中没有足够数量的脱氧无素,焊接时会增产生气孔倾向。因而在焊接一般低碳钢或低合金钢时,可行家和含Mn,Si等脱氧元素较高的焊丝。如H08MnSiA ,H08Mn2SiA等。但是,电弧的氧化性,随着Ar气混合比的增加而降低。管线钢一般含碳理较低,低温冲击韧性较高。焊接这类钢时,可以选择与母材成分相近、强度相等的焊丝,并适当提高Ar气的混全比例,也可获得良好的焊接质量。如X60级管线钢管,笔者采用H08C,直径3.2mm焊丝,匹配65%Ar+35%CO2混合气体进行预焊,焊缝质量良好,各项力学性能均满足标准要求。

 
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