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CO2气体保护焊在提升机滚筒焊接中的应用
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本文采用CO2气体保护焊在合理的焊接工艺下制造出了提升机滚筒。通过对焊缝进行探伤表明,焊缝成形质量良好,基本无气孔、夹杂等焊接缺陷,可以满足使用要求。 1、材料及设备...

  本文采用CO2气体保护焊在合理的焊接工艺下制造出了提升机滚筒。通过对焊缝进行探伤表明,焊缝成形质量良好,基本无气孔、夹杂等焊接缺陷,可以满足使用要求。

  1、材料及设备

  1.1母材

  提升机滚筒所用材料为低合金钢16Mn,它的焊接性、低温韧性、冷冲压及切削性均好。与Q235-A钢相比,

  强度提高了50,耐大气腐蚀提高了20~38,低温冲击韧性也较优越,但缺口敏感性较碳钢大;另外,16Mn

  钢的价格低廉,广泛应用于大型船舶、车辆、桥梁、锅炉、压力容器、油罐、起重及矿山设备、电站及承受动、负荷的焊接结构件中。其主要的化学成分及力学性能如表1和表2所示。

  1.2焊接设备及焊接材料

  根据被焊钢材的强度等级和产品的具体要求,选择YD-500 KR2(KRII

  500)型CO2气体保护焊机;选用ER49 -1型焊丝(H08Mn2SiA),规格为1.2mm,其化学成分见表3。

  2、焊前准备(下料)

  2.1 划线

  2.2 切割:

  使用半自动火焰切割机切割下料,再用刨床或刨边机加工剪切边,保证板料边缘的规整;

  2.3 滚弯:

  采用水平下调式三辊卷板机进行卷圆;

  2.4开坡口:

  使用手工氧-乙炔火焰切割方法切割下预留边,同时依据坡口尺寸气割出V型坡口。为了减少杂质以及氧化皮对焊缝性能的影响,焊前先用丙酮或酒精清洗坡口,并在坡口两侧20mm内涂上白垩粉,以防止焊渣飞溅。

  3、焊接工艺

  3.1卷圆对接焊接

  首先,采用手工电弧焊、2.5mm

  的J507/J506焊条在圆周上点焊5~6处固定焊缝;然后将点焊缝长度扩大至30 ~50mm。然后使用YD-500 KR2(KRII

  500)型CO2电焊机,采取多层多道焊左焊法对卷圆对接焊接。采用直流反接法,焊接电流为180A,电弧电压为25V,焊接速度为45mm/min,气流量15L/min,喷嘴高度20mm,焊丝伸长量为12mm。

  3.2筒节对接焊接

  先将卷筒水平放置在滚轮架上,开始调整,确保同心度和直线度。坡口两侧20~30mm内清理干净,直到露出金属光泽,100mm内涂CaCO3粉末以防止飞溅,焊丝要除锈。然后,使用手工电弧焊点焊固定筒节与筒节之间的相对位置。定位后,把点焊缝长度扩大至30~50mm。该工艺参数参照卷圆对接焊接工艺。

  3.3焊后热处理

  为了消除焊缝的焊接应力,卷筒焊接完后,应采用整体加热对卷筒部件进行590~680℃的退火热处理,利用材料在高温下屈服点下降和蠕变现象来消除卷筒部件的焊接应力,并根据卷筒部件的材质16Mn特性,合理控制焊后热处理工艺。

  卷筒部件退火时一般采用随炉加热,加热速度不应过高。该部件所用钢材为16Mn,具体退火工艺如下:

  3.3.1装炉温度:根据部件结构外形,一般在炉温度不高于250~350℃时入炉;

  3.3.2升温速度:退火时加热速度为30~70℃/h,升温时沿工件全长的温度差应小于50℃;

  3.3.3退火温度:该滚筒部件要求高温退火,退火温度为590~680℃;

  3.3.4保温时间:保温时间设定为135 ~180min,3h左右,温差控制在10℃;

  3.3.5冷却方式:炉中冷却,随炉冷却到300℃时即出炉空冷。

  3.4超声波探伤

  使用型号为PUXT-22的全数字智能超声波探伤仪,对所有焊缝进行探伤。

  4、结束语

  提升机滚筒全部使用16Mn钢板组合而成,主要采用CO2气保焊进行连接,

  对所有焊缝进行超声波探伤,结果表明:焊缝成形质量良好,基本无气孔、夹杂等焊接缺陷,可以满足使用要求。CO2气保焊的焊接工艺参数为:焊接电流180A,电弧电压25V,焊接速度45

  mm/min,气流量15L/min,喷嘴高度20mm,焊丝伸长量12mm。

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