薄壁不銹鋼管自動(dòng)焊接工藝與設(shè)備應(yīng)用

 浙江至德鋼業(yè)有限公司介紹了薄壁不銹鋼管自動(dòng)焊接工藝與設(shè)備在某工程中的應(yīng)用,并針對(duì)焊接風(fēng)管加工相關(guān)設(shè)備配置及操作提出了的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。某工程涉及腐蝕性有害氣體的排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用薄壁不銹鋼管,要求嚴(yán)密不漏。由于工程量大,風(fēng)管的規(guī)格多,工藝要求高,工期緊,按照傳統(tǒng)的施工方法,采用手工氬弧焊焊接工藝,完全不能滿足工程要求。結(jié)合焊接風(fēng)管的技術(shù)要求及焊接設(shè)備的發(fā)展,確定了風(fēng)管的焊接工藝,研制、配套了相應(yīng)的焊接風(fēng)管設(shè)備,取得了預(yù)期的效果。

一、風(fēng)管接口形式及焊接工藝

風(fēng)管板材采用1219 mm寬、1.0 mm厚不銹鋼卷板，縱縫采用直縫自動(dòng)對(duì)接自熔氬弧焊焊接工藝，單面焊雙面成形,焊后工件變形小，焊縫平整，基本無晶間腐蝕，工藝美觀。環(huán)縫采用空壓式脈沖環(huán)縫(電阻焊)自動(dòng)焊接工藝，風(fēng)管端口采用壓筋插接,一端留20mm搭接量，焊縫強(qiáng)度大,工藝美觀，彎頭制作及風(fēng)管的現(xiàn)場接口,翻5～8mm單立口后對(duì)口焊接,采用手工自熔氬弧焊焊接工藝，焊接風(fēng)管加工工藝流程。

二、焊接設(shè)備

  下料采用精密剪板機(jī)，同時(shí)配套制作下料架,端部固定與剪板機(jī)操作平臺(tái)一端,與平臺(tái)面平齊,下料架上設(shè)置定尺下料裝置。其他設(shè)備有卷圓機(jī)、校平機(jī)及卷板架等。

  縱縫焊接采用開口式直縫自動(dòng)焊接設(shè)備,微電腦控制,氬弧焊機(jī)置于設(shè)備箱體內(nèi),懸臂長度1500mm,焊接風(fēng)管規(guī)格D200～D1400,焊接板材厚度0.5～1.5mm。壓筋采用空壓式壓筋機(jī),壓筋數(shù)量與間距可根據(jù)需要調(diào)節(jié),楞筋為R=8mm的半圓筋,加工風(fēng)管規(guī)格D200～D1400。環(huán)縫焊接采用空壓式環(huán)縫脈沖焊(電阻焊)設(shè)備,焊接風(fēng)管規(guī)格D200～D1400,板材厚度0.5～1.5mm,加工風(fēng)管長度8～12m。風(fēng)管的懸吊式對(duì)口與調(diào)節(jié)裝置采用2個(gè)0.25噸的電動(dòng)葫蘆實(shí)現(xiàn)。

三、焊接速度

  對(duì)比與經(jīng)濟(jì)效益分析通過手工氬弧焊焊接與自動(dòng)焊接速度對(duì)比,縱縫焊接提高工效約20倍,環(huán)縫焊接提高工效約12倍。通過采用手工焊接與自動(dòng)焊接板材需用量比較,手工焊接板材厚度為1.2～2.0mm,自動(dòng)焊接板材厚度為1.0mm,加工12000m2風(fēng)管可節(jié)約不銹鋼卷板94噸，占總量48%,節(jié)約板材成本386.6萬元(當(dāng)時(shí)不銹鋼卷板采購價(jià)為4.1萬元/噸)。設(shè)備對(duì)普通冷軋板、鍍鋅鋼板等其他材質(zhì)的金屬薄板,也可進(jìn)行焊接。

四、幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

  1. 下料架設(shè)置,板料從剪板原出料口進(jìn)料,在下料架上定位、出料。下料架長度應(yīng)結(jié)合加工風(fēng)管規(guī)格確定,邊框上應(yīng)設(shè)置定尺下料裝置,滿足不同規(guī)格風(fēng)管下料的準(zhǔn)確性要求。下料架應(yīng)與剪板機(jī)垂直,并與剪板機(jī)用定位螺栓固定牢固。下料架上表面與剪板機(jī)工作面水平,并加橡膠板等保護(hù)措施。下料尺寸允許偏差范圍:長度允許偏差≤2mm,對(duì)角線允許偏差≤3mm。

  2. 壓筋機(jī)在風(fēng)管的兩端壓出公母口,公口楞筋端應(yīng)留出20mm的搭接量,與母口插接。楞筋應(yīng)分2～3次壓制成型,壓筋時(shí)應(yīng)避免楞筋偏斜,接口錯(cuò)位。應(yīng)結(jié)合風(fēng)管板材寬度設(shè)置楞筋的位置,保證風(fēng)管對(duì)接后楞筋間距一致。楞筋的數(shù)量應(yīng)根據(jù)風(fēng)管規(guī)格與板材厚度確定,使風(fēng)管強(qiáng)度符合通風(fēng)要求。風(fēng)管手工焊接接口兩端壓單立口,在彎頭咬口機(jī)上進(jìn)行,單立口翻邊量應(yīng)均勻一致,一般為5mm～8mm。

  3. 直縫焊接設(shè)備在風(fēng)管焊接前應(yīng)按產(chǎn)品說明書調(diào)整焊接電流、氬氣流量等基本參數(shù)。氬氣的純度應(yīng)為99.99%,鎢針應(yīng)采用鈰鎢針,循環(huán)冷卻水應(yīng)為純凈水。風(fēng)管板料對(duì)接壓緊后應(yīng)嚴(yán)密無縫隙,嚴(yán)禁搭疊或錯(cuò)口,焊接區(qū)域10mm范圍應(yīng)清潔無油污、水膜、灰塵等。焊接時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)好起弧與收弧位置,距離端部＜5mm。焊接區(qū)域風(fēng)速應(yīng)≤1m/s,避免風(fēng)速過大對(duì)氬氣保護(hù)效果產(chǎn)生影響,野外工棚應(yīng)作好防雨措施,避免焊接時(shí)雨水對(duì)焊縫造成影響。風(fēng)管加工前應(yīng)進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn),對(duì)焊縫的強(qiáng)度、光潔度進(jìn)行檢查,焊縫強(qiáng)度應(yīng)能保證母材開裂而焊縫不開裂為合格,焊縫表面顏色黑色為不合格,藍(lán)色為合格,金黃或銀色為優(yōu)良。直縫焊接完畢,應(yīng)對(duì)接口質(zhì)量進(jìn)行檢查,對(duì)局部出現(xiàn)穿孔或漏焊的點(diǎn)位,進(jìn)行手工補(bǔ)焊,嚴(yán)重的做報(bào)廢處理,并作好記錄。

  4. 環(huán)縫焊接設(shè)備接線及電源應(yīng)能滿足強(qiáng)脈沖電流的沖擊,所需冷卻水應(yīng)有一定的穩(wěn)定水壓,并配套冷卻水排水或循環(huán)措施。風(fēng)管托架采用單臂懸掛式電動(dòng)葫蘆或電動(dòng)風(fēng)管托架。風(fēng)管托架應(yīng)能滿足風(fēng)管在上下前后的自動(dòng)移動(dòng)與調(diào)節(jié)。焊接設(shè)備懸臂上固定節(jié)風(fēng)管應(yīng)定位準(zhǔn)確,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,放于焊輪上的一端應(yīng)為公口。

  薄壁不銹鋼管焊接前應(yīng)進(jìn)行焊接接縫實(shí)驗(yàn),強(qiáng)度達(dá)到母材拉裂而焊縫不開裂為合格,焊縫表面呈金黃色。薄壁不銹鋼管焊接時(shí),應(yīng)先對(duì)環(huán)縫四周進(jìn)行均勻點(diǎn)焊4～8個(gè)點(diǎn),再進(jìn)行連續(xù)焊接。點(diǎn)焊時(shí)注意接口處插接量應(yīng)均勻一致,保證每段風(fēng)管在同一軸線上。