埋弧螺柱焊机及其应用

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埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用

埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用

埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用埋弧自动焊机是一种高效、精准、自动化程度较高的焊接设备。

它能够对工件进行连续焊接,不需要人工干预,可以大大提高生产效率,降低人工成本。

在管道工厂化预制方面,埋弧自动焊机的应用越来越广泛。

因为管道质量的好坏将直接影响到工业生产的效率和安全。

管道的质量需要严格控制,焊接技术是管道质量的重要保障。

而埋弧自动焊机能够满足管道焊接的高要求,确保管道的质量和安全。

首先,埋弧自动焊机具有高效的特点。

它能够对工件进行高速、连续的焊接操作,不需要人工参与,因此生产效率大大提高,与传统的手工焊接方法相比,其生产效率是前者的数倍,可以大量节省时间和人力成本。

其次,埋弧自动焊机具有高精度的特点。

在焊接管道的过程中,需要保证焊接位置的精确度,特别是对于壁厚较薄的管道,更需要保证焊点的精度。

埋弧自动焊机采用的是自动控制系统,其焊接精度高,可以确保焊接位置的精确度,防止出现焊接偏差或焊接变形的情况。

再次,埋弧自动焊机具有可靠的焊接质量。

埋弧自动焊机的焊接方法是采用电弧加热的方法进行焊接。

其焊接质量稳定,焊缝均匀,不易出现焊缝不良的情况。

而且,该设备采用双极系统,即同时有正负极电流,较其他焊接设备更能保证焊缝的质量。

最后,埋弧自动焊机具有灵活多变性。

在生产中,管道的形状和尺寸多种多样,在传统的焊接工艺中,要求焊工有较高的技术水平,才能完成复杂的管道焊接工作。

而埋弧自动焊机可以根据管道的形状和尺寸进行编程,在焊接过程中实现机器自动调整,适应各种不同的管道形状和尺寸,减少人工参与,提高工作效率。

总之,在管道工厂化预制中,埋弧自动焊机因其高效、高精度、可靠、灵活等特点,在管道中的应用越来越广泛。

它充分体现了机器与人工的协同互补性,是工业生产自动化的一个重要方向。

随着科学技术的进步和不断改进,埋弧自动焊机的应用范围将会越来越广泛,实现更高效、更精确的焊接质量。

螺柱焊接方法分类及应用

螺柱焊接方法分类及应用

螺柱焊接方法分类及应用——摘自《焊接设备选用手册》金属结构加工制造的高速发展和技术进步对将金属螺柱(或类似的金属紧固件如栓、钉、锚等)焊到板件(或管件)上去形成T形接头的连接方法不断提出新的要求,于是逐渐产生并形成了一种特殊的焊接技术,即螺柱焊,也称作植焊。

螺柱焊接技术虽然建立在其他成熟的焊接方法的原理基础上,但它毕竟有自己特殊的工艺规律及需要专用的设备,因而形成了一门有别于其他焊接技术的独立学科或技术分支。

实现螺柱焊接的方法根据热源分类,可以有电阻法、摩擦法、****法及电弧法等多种焊接方法。

这里指的是电弧法螺柱焊(stud arc welding),因为只有电弧法螺柱焊才有其技术及焊接设备的特殊性。

电弧法螺柱焊又根据所采用的供电电源可分为三大类螺柱焊接方法。

第一种是稳定的电弧法螺柱焊。

螺柱端部与工件之间,产生稳定的电弧过程,电弧作为热源在工件上形成熔池,同时在螺柱端部形成熔化层及塑性区,螺柱被夹持在焊枪中,靠焊枪中的弹簧压力或其他机械压力作用将螺柱压入熔池,并且将部分或全部熔化金属挤出熔池进入陶瓷环成形槽中,从而形成再结晶的塑性连接或再结晶和重结晶的混合连接接头。

这种螺柱焊的电源一般是具有下降伏安特性的弧焊整流器(可控及不可控整流器)、焊接逆变器或直流弧焊发电机。

如同焊条电弧焊一样,电弧放电是稳定而持续的电弧过程。

稳定的电弧法螺柱焊也称作电弧螺柱焊(arc stud welding)。

第二种是不稳定电弧法螺柱焊。

与前者的不同之处在于电弧的供电电源是电容器组。

电容器在螺柱端部与工件之间放电,实现螺柱焊接。

因为电容放电是不稳定的电弧过程,即电弧电压与焊接电源是瞬间变化着的,过程是不可控的。

这种不稳定的电弧法螺柱焊一般称作电容储能螺柱焊或电容放电螺柱焊(capacitance discharge stud welding)。

又因为用这种方法施焊的螺柱端部中心必须加工出一个凸尖,所以也有人称作尖端放电螺柱焊(peak discharge stud welding)。

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用一、埋弧焊电源一般埋弧焊多采用粗焊丝,电弧具有水平的静特性曲线。

按照前述电弧稳定燃烧的要求,电源应具有下降的外特性。

在用细焊丝焊薄板时,电弧具有上升的静特性曲线,宜采用平特性电源。

弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。

要根据具体的应用条件,如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。

一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接,所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。

采用直流电源时,不同的极性将产生不同的工艺效果。

当采用直流正接(焊丝接负极)时,焊丝的熔敷率最高;采用直流反接(焊丝接正极)时,焊缝熔深最大。

采用交流电源时,焊丝熔敷率及焊缝熔深介于直流正接和反之间,而且电弧的磁偏吹最小。

因而交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。

一般要求交流电源的空载电压在65V以上。

为了加大熔深并提高生产率,多丝埋弧自动焊得到越来越多的工业应用。

目前应用较多的是双丝焊和三丝焊。

多丝焊的电源可直流或交流,也可以交、直流联用。

双丝埋弧焊和三丝埋弧焊时接电源的选用及联接有多种组合。

二、埋弧焊机埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。

(一)半自动埋弧焊机半自动埋弧焊机的主要功能是:(1)将焊丝通过软管连续不断地送入电弧区;(2)传输焊接电流;(3)控制焊接起动和停止;(4)向焊接区铺施焊剂。

因此它主要由送丝机构、控制箱、带软管的焊接手把及焊接电源组成。

软管式半自动埋弧焊机兼有自动埋弧焊的优点及手工电弧焊的机动性。

在难以实现自动焊的工件上(例如中心线不规则的焊缝、短焊缝、施焊空间狭小的工件等),可用这种焊机进行焊接。

(二)自动埋孤焊机自动埋弧焊机的主要功能是:(1)连续不断地向焊接区送进焊丝;(2)传输焊接电流;(3)使电弧沿接缝移动;(4)控制电弧的主要参数;(5)控制焊接的起动与停止;(6)向焊接区铺施焊剂;(7)焊接前调节焊丝端位置。

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析拉弧式螺柱焊接技术是一种高效、高质的焊接方法,能够应用于多种行业和领域。

本文将对拉弧式螺柱焊接技术的应用及其效益进行分析。

1. 建筑工程:拉弧式螺柱焊接技术可以应用于建筑工程中的钢结构连接,如大跨度桥梁、大型厂房和高层建筑等。

通过该技术,可以有效地提高焊接质量,增强焊接接头的强度和稳定性。

2. 船舶制造:船舶制造中需要对船体进行各种焊接,而通过拉弧式螺柱焊接技术,可以实现高强度的船体焊接,从而提高船舶的耐久性和安全性。

3. 汽车工业:拉弧式螺柱焊接技术可应用于汽车制造中的焊接工艺,如车身焊接和车轮、发动机等关键部件的焊接。

该技术可以提高汽车结构的刚性和安全性能。

4. 石油化工:在石油化工行业中,拉弧式螺柱焊接技术广泛应用于管道、储罐等设备的焊接,能够满足高温、高压环境下的焊接要求,提高设备的可靠性和安全性。

5. 能源行业:拉弧式螺柱焊接技术在能源行业中的应用主要集中在核能、风能和太阳能等领域。

通过该技术,可以实现核电站、风力发电机组和太阳能电池板等的高强度连接。

1. 提高焊接质量:拉弧式螺柱焊接技术具有较高的稳定性和焊缝一致性,能够确保焊接接头的质量。

与传统的焊接方法相比,拉弧式螺柱焊接能够减少焊缝形变和气孔产生的概率,提高焊接接头的强度和可靠性。

2. 增强焊接接头的强度:拉弧式螺柱焊接技术可以实现焊接接头的全焊透性,提高焊缝的强度和韧性。

通过增强焊接接头的强度,可以提高设备的安全性能,减少事故风险。

3. 提高生产效率:拉弧式螺柱焊接技术具有高效、自动化的特点,可以大大提高焊接的速度和效率。

相比传统的手工焊接,拉弧式螺柱焊接技术可以减少人力投入和生产周期,降低生产成本。

4. 降低环境污染:拉弧式螺柱焊接技术采用了自动化焊接装备,能够减少焊接过程中的焊渣和废气排放,降低对环境的污染。

该技术还能够减少焊接过程中的能源消耗,提高能源利用效率。

5. 增强产品的竞争力:通过应用拉弧式螺柱焊接技术,可以提高产品的焊接质量和性能,增强产品的竞争力。

新探埋弧自动焊机的应用

新探埋弧自动焊机的应用

新探埋弧自动焊机的应用【前言】:为了提高生产效率,增加自动化程度,减轻焊工劳动强度,适应管道工厂化预制的迫切需要,以往工艺管道大直径厚皮管道现场焊接采用手工电弧焊的方法,对焊工技术水平和人员素质要求较高,目前所承建的项目规模越来越大,涉及的项目范围也越来越广,且承担的项目施工周期越来越紧张,在保证施工质量和工期的前提下,拟在该项目上引用大直径厚壁管道现场埋弧自动焊技术提高焊接质量和焊接效率,降低成本,从而极大的加快了管道预制的施工进度,提高施工效率。

根据现场实际需要,专门设计、制造了焊接大直径厚壁管道的埋弧自动焊机。

该焊机采用管子转动、焊接机头相对固定的方式实现自动焊接,焊接工艺采用高效率、低成本,操作简单,性能可靠,适用范围广。

一、组成及工作原理埋弧焊的电弧掩埋在颗粒状焊剂下面,靠金属和焊剂的蒸发气体以及烧化的焊剂形成的熔渣外膜对电弧和熔池金属进行保护的。

具有以下特点:a)电弧的熔深能力和焊丝的熔敷效率很到,所以有很高的熔敷效率,但不适合薄板的焊接。

b)保护效果好,且具有冶金反应充分和焊缝金属化学成分稳定等冶金特点,所以焊缝质量高。

c)减轻手工操作的劳动强度,且没有弧光辐射,所以劳动条件好。

d)由于埋弧焊是靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件,因此焊接位置只适合水平面。

结合以上特点现场自制焊接托架以满足需要,管道预制埋弧自动焊机分别由托架操作平台、平衡器及焊接电源、送丝机四部分组成。

1.1托架操作平台托架操作平台主要由现在自己制作加工。

托架采用H400*400的型钢和滚轮组组成,操作平台采用φ25的钢管和薄钢板组成(附结构图)。

托架固定牢固,且水平度(±5mm)和同心度(±10mm)符合要求。

操作平台可上下升降和左右行走,滚轮组分成两组(滚轮组可根据管子重量自行选用),以适应不同管径(管径范围DN600-1200)。

埋弧自动焊焊接线速度范围为10cm/min~15cm/min。

由此推算滚轮组转动角速度适应范围为0.1转/min~0.6转/min。

埋弧焊的原理和应用

埋弧焊的原理和应用

埋弧焊的原理和应用1. 埋弧焊的原理埋弧焊是一种常用的电弧焊接工艺,其原理是在焊接过程中,将焊丝和工件之间的电弧隐藏在焊缝内部,从而减少了焊接过程中产生的气孔和焊缝缺陷。

埋弧焊主要包括自动埋弧焊(SAW)和半自动埋弧焊(SMAW)两种。

1.1 自动埋弧焊(SAW)自动埋弧焊是一种高效且稳定的焊接工艺。

其原理是在焊接过程中,焊丝和工件之间的电弧通过一层焊粉或焊颗粒来隐藏,形成一个“埋弧”区域。

在埋弧区域内,焊接过程中产生的热量能够充分被工件吸收和利用,从而提高焊接效率和焊接质量。

1.2 半自动埋弧焊(SMAW)半自动埋弧焊是一种较为常见的焊接工艺,其原理是通过手持焊枪将焊丝和工件接触,形成一个电弧。

在焊接过程中,焊丝会自动被送入焊缝中,形成一个“埋弧”区域。

半自动埋弧焊适用于焊接较小的工件和焊接位置较为复杂的情况,具有灵活性和便利性。

2. 埋弧焊的应用埋弧焊作为一种常用的焊接工艺,在各个工业领域中都有广泛的应用。

以下列举了埋弧焊的几个主要应用领域:2.1 结构焊接在建筑和桥梁等结构工程中,埋弧焊被广泛应用于焊接大型的钢结构。

埋弧焊具有焊接速度快、焊缝质量高和焊接性能稳定等优点,能够有效地保证结构的焊接强度和稳定性。

2.2 船舶建造埋弧焊在船舶建造领域中也有广泛的应用。

由于船舶结构复杂且尺寸大,要求焊接质量高,埋弧焊能够满足这些要求。

同时,埋弧焊还能够提高焊接效率,减少工艺操作难度,适合于大规模的船体焊接。

2.3 油气输送管道在石油、天然气等行业中,埋弧焊被广泛应用于油气输送管道的焊接。

埋弧焊的高效性和焊接质量保证了油气输送管道的安全性和可靠性。

埋弧焊还能够满足管道焊接中对焊缝外观和内部质量的要求。

2.4 压力容器制造在化工、石油等行业中,埋弧焊被广泛应用于压力容器的制造。

埋弧焊具有高强度、高密度和高耐腐蚀性等特点,能够满足压力容器的焊接要求。

同时,埋弧焊还能够提高焊接效率,减少工艺操作难度。

3. 埋弧焊的优点和注意事项3.1 优点•焊接速度快,提高焊接效率;•焊缝质量高,焊接强度和稳定性好;•适用于焊接大型结构和复杂位置的工件;•焊接过程稳定,操作简便。

螺柱焊接技术的应用

螺柱焊接技术的应用

目前,我国汽车制造业主要应用的螺柱焊接技术是短周期拉弧式螺柱焊,辅以相关的自动控制设备,大幅提高了汽车的焊接质量,提升了汽车品质。

螺柱焊接技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点,可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺,可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属,现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。

我国应用螺柱焊接技术的历史不长,但是随着我国经济的快速发展和制造业水平的不断提高,螺柱焊接技术正被越来越多的国内企业所采用。

 螺柱焊接技术及原理将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊。

实现螺柱焊的方法有多种:电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等。

目前应用最广泛的方法是电弧法螺柱焊,根据焊接电源的不同,可细分为储能式(电容放电)螺柱焊和拉弧式螺柱焊。

 1.储能式螺柱焊储能式螺柱焊由充电电容放电提供焊接所需的能量,当电容放电时,螺柱和工件之间出现很短时间的电弧,电弧会熔化工件表面和螺柱顶端的少量金属,随后螺柱浸入熔池,熔化金属迅速冷却,形成焊接接头。

储能式螺柱焊的焊接时间极短,通常情况下在5ms之内,无需保护气体;熔池浅,约0.1mm,工件背面无变形、压痕,适于薄板焊接;可用于焊接碳钢、不锈钢、铝、铜及其合金等金属;板厚与螺柱直径比可达1∶10。

 储能式螺柱焊设备根据焊枪的配置不同,可分为接触式和间隙式两种。

 接触式螺柱焊依靠焊枪内置弹簧压紧螺柱,工件和螺柱之间的距离由螺柱顶部小凸台来保证,当电容放电时,小凸台迅速气化,螺柱和工件之间出现电弧,电弧产生的热量使螺柱顶部形成熔化层,工件表面形成很浅的熔池。

在焊枪内置弹簧压力下,螺柱快速下沉,在3~4ms内,螺柱浸入熔池,电弧消失,熔池冷却迅速形成焊接接头(见图1)。

 图1 接触式螺柱焊接过程 间隙式螺柱焊接过程和接触式螺柱焊大致相同,不过与接触式的弹簧压紧螺柱与工件接触不同的是,间隙式是通过电动或气动的方式把螺柱从工件表面提升到一定距离,然后螺柱下沉,同时电容放电,螺柱与工件之间产生电弧。

PLC在钉头管埋弧螺柱焊中的应用

PLC在钉头管埋弧螺柱焊中的应用

m n a w lig s c sget a o ri e s y b d q a t o e igjit a d l e ig e c n y a tes m a u l e n , ha ra l u tni , a u ly f l n ns n o w l n f i c ,t h a e d u b n t i w d o w d i e
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螺柱焊接技术的应用综述

螺柱焊接技术的应用综述

目前,我国汽车制造业主要应用的螺柱焊接技术是短周期拉弧式螺柱焊,辅以相关的自动控制设备,大幅提高了汽车的焊接质量,提升了汽车品质。

螺柱焊接技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点,可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺,可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属,现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。

我国应用螺柱焊接技术的历史不长,但是随着我国经济的快速发展和制造业水平的不断提高,螺柱焊接技术正被越来越多的国内企业所采用。

螺柱焊接技术及原理将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊。

实现螺柱焊的方法有多种:电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等。

目前应用最广泛的方法是电弧法螺柱焊,根据焊接电源的不同,可细分为储能式(电容放电)螺柱焊和拉弧式螺柱焊。

1.储能式螺柱焊储能式螺柱焊由充电电容放电提供焊接所需的能量,当电容放电时,螺柱和工件之间出现很短时间的电弧,电弧会熔化工件表面和螺柱顶端的少量金属,随后螺柱浸入熔池,熔化金属迅速冷却,形成焊接接头。

储能式螺柱焊的焊接时间极短,通常情况下在5ms之内,无需保护气体;熔池浅,约0.1mm,工件背面无变形、压痕,适于薄板焊接;可用于焊接碳钢、不锈钢、铝、铜及其合金等金属;板厚与螺柱直径比可达1∶10。

储能式螺柱焊设备根据焊枪的配置不同,可分为接触式和间隙式两种。

接触式螺柱焊依靠焊枪内置弹簧压紧螺柱,工件和螺柱之间的距离由螺柱顶部小凸台来保证,当电容放电时,小凸台迅速气化,螺柱和工件之间出现电弧,电弧产生的热量使螺柱顶部形成熔化层,工件表面形成很浅的熔池。

在焊枪内置弹簧压力下,螺柱快速下沉,在3~4ms内,螺柱浸入熔池,电弧消失,熔池冷却迅速形成焊接接头(见图1)。

图1 接触式螺柱焊接过程间隙式螺柱焊接过程和接触式螺柱焊大致相同,不过与接触式的弹簧压紧螺柱与工件接触不同的是,间隙式是通过电动或气动的方式把螺柱从工件表面提升到一定距离,然后螺柱下沉,同时电容放电,螺柱与工件之间产生电弧。

埋弧自动焊在电站项目中的应用

埋弧自动焊在电站项目中的应用

埋弧自动焊在电站项目中的应用发布时间:2022-01-06T03:00:34.265Z 来源:《中国电业》2021年22期作者:邱世恒[导读] 埋弧自动焊技术是当今生产效率较高的机械化焊接方式之一邱世恒中国电建集团江西省电力建设有限公司江西南昌 330001【摘要】埋弧自动焊技术是当今生产效率较高的机械化焊接方式之一,也是电力施工生产中运用最为广泛的一种自动焊接技术。

它具有生产效率高、焊缝质量高、降低焊材消耗、劳动条件好等诸多优点。

本文阐述的电站项目上埋弧自动焊接技术在循环水管道预制、H钢梁组合等方面的应用。

【关键词】埋弧自动焊;电站项目;优点;应用手工电弧焊作业是一项繁重的体力劳动,长期以来,大多数电站项目机组的大直径管道焊接过程中,都是以手工电弧焊为主的,这种方法需要大量的人工,材料也浪费较多,与此同时工作效率低下,往往难以满足工程的进度需要。

随着经验和技术的不断完善,自动焊技术越来越多地应用地电站项目中去,其中埋弧自动焊就是提高生产效率的机械化焊接方法之一,在焊接质量、生产效率以及降低焊材消耗方面具有显著的经济效益。

1埋弧自动焊的优点埋弧自动焊焊接的过程中,其电弧是在一层颗粒状的焊剂的覆盖下进行燃烧,电弧光并不外露。

埋弧自动焊有如下几个有优点所在:(1)生产效率高,这样的自动焊焊接的生产效率将比手工电弧焊的效率提高三到四倍。

(2)焊接质量高,因为熔渣隔绝空气的保护效果好,使得焊缝金属中的含氧量大大降低;与此同时,由于焊接参数可以通过自动调节来保持其稳定性,这也就保证了他的机械性能优越。

(3)劳动条件好,这种自动化的焊接方式减轻了焊工的劳动强度。

其次,它不会产生弧光辐射,减少了对作业人员的辐射伤害。

因此在电站项目中,埋弧自动焊有着其特有的优势,尤其在大口径循环水管道预制和H型钢结构组合焊接时更为明显。

2 焊接工艺1)构件焊接工序板材放样、下料→坡口准备→预弯→成形→合缝预焊→内焊→外焊→渗油试验→自检 /专检→X射线探伤→标记出厂。

埋弧焊的原理特点和应用

埋弧焊的原理特点和应用

埋弧焊的原理特点和应用1. 埋弧焊的原理埋弧焊是一种特殊的电弧焊接方法,它利用电源的弧电能将焊丝与工件之间的间隙填满,实现焊接的同时,将焊缝部分呈“埋弧”状态。

埋弧焊的原理主要包括三个方面:•电源提供电流:埋弧焊通常使用直流电源,将工件与电源的正极连接,将焊丝连接到电源的负极,通过电弧产生热能进行焊接。

•电弧经过焊丝与工件间隙:焊丝与工件之间的间隙中形成电弧,通过电弧产生的高温熔化焊丝和工件表面,形成熔融池。

•焊丝填充熔融池:焊丝通过电弧熔化,并通过焊枪提供的保护气体形成气雾保护,防止熔融池受到空气中的氧、氮、水分等有害物质的污染。

2. 埋弧焊的特点埋弧焊作为一种特殊的焊接方法,有着许多独特的特点,使其在许多应用场景中得到了广泛的应用。

以下是埋弧焊的主要特点:•高效高速:埋弧焊具有高弧压、高焊接速度等特点,能够快速完成焊接任务,提高工作效率。

•熔深大:由于埋弧焊采用电弧熔化焊丝和工件,使得焊缝熔深大,焊接强度高。

•操作简单:埋弧焊不需要复杂的技术操作,几乎任何人都能够快速上手进行埋弧焊接,降低了应用门槛。

•焊接质量好:埋弧焊的焊接质量稳定且良好,焊缝质量满足国家标准和技术要求。

•适应性广:埋弧焊适用于多种材料的焊接,如低碳钢、合金钢、不锈钢、铝等。

3. 埋弧焊的应用埋弧焊作为一种高效、高质量的焊接方法,广泛应用于各种工业领域。

以下是埋弧焊的主要应用领域:•汽车制造业:埋弧焊适用于汽车制造业中的钢板焊接、车身焊接等工艺,能够快速、稳定地完成焊接任务。

•建筑工程:埋弧焊在建筑工程中的应用主要集中在钢结构焊接、安全门窗、钢管焊接等领域。

•石化管道:埋弧焊的高效性使其在石化管道焊接中得到了广泛应用,能够确保焊接质量,提高工作效率。

•能源装备:埋弧焊在能源装备制造中具有重要地位,如风力发电设备、核电设备等的焊接。

•船舶制造:埋弧焊在船舶制造中能够完成各种材料的焊接,确保船舶结构牢固。

•铁路运输:埋弧焊在铁路轨道的连接、修复等方面有着重要应用,能够保证铁路运输的安全性。

埋弧自动焊的特点及应用

埋弧自动焊的特点及应用

埋弧自动焊的特点及应用埋弧自动焊,是指在焊接过程中,用矿渣作为一种形成保护和熔化电极的液体,来实现焊接的过程。

埋弧自动焊有许多优点,比如高效、高产、高质、安全等,这些优点能够满足不同领域的焊接需求。

埋弧自动焊的特点1.高效:埋弧自动焊可以在一定范围内提高焊接的速度,使得焊接效率大大提升。

由于其特殊的焊接方式可以使焊接时间缩短,大大提高生产效率。

2.高质:矿渣作为一种形成保护和熔化电极的液体,能够有效地保护焊接区域,防止焊接区域受到外部污染,从而提高焊接质量和强度,使焊缝均匀度高,质量更加稳定。

3.可靠:埋弧自动焊有一定的自动控制,可以避免焊接人员误操作所带来的风险,焊接过程中需要人工干预的环节也可以大幅度降低。

而且通过数字化的技术,实现焊接、设备运行的实时监测,大大提高了焊接的可靠性和稳定性。

4.节约成本:埋弧自动焊工艺,利用矿渣形成的保护层,可以节约电极、焊丝等材质的使用成本,同样也减少了人工的操作量,从而降低了生产成本,提高了企业的收益。

5.适用范围广:埋弧自动焊工艺不仅适用于大型项目和大规模铸造,而且也可以在管道焊接、装备制造等领域中应用。

由于其高效、高质、可靠,适用范围非常广泛,发展前景非常广阔。

应用场景1.桥梁建设:埋弧自动焊可以用于桥梁建设中的钢结构焊接,它可以高效地确保焊缝的均匀度和强度,从而保证桥梁的上部结构稳定、安全。

2.钢结构制造:钢结构制造是一个重要的领域,它的焊接复杂、工艺要求严格。

埋弧自动焊能够满足焊接过程高要求,并且高效、高质,从而提高企业的生产效率和盈利能力。

3.船舶制造:在船舶制造中,可以使用埋弧自动焊制造船体、甲板等部位,以提高效率、降低成本、提高焊缝质量,同时也可以提高船体的强度和稳定性。

4.石化装备制造:在石化、化工等行业中,石化装备的制造需要大量的焊接工艺。

埋弧自动焊可以保证焊接机器的高效、高质,从而为石化装备的生产提供高质量的支持。

总之,埋弧自动焊是一种优越的焊接工艺,它可以高效、高质地完成焊接任务,从而满足各个领域的需求。

不锈钢埋件埋弧螺柱焊焊接工艺研究与应用

不锈钢埋件埋弧螺柱焊焊接工艺研究与应用

不锈钢埋件埋弧螺柱焊焊接工艺研究与应用摘要:国核压水堆示范项目(CAP1400)循环水泵房鼓型滤网基础中设计采用了大量不锈钢埋件。

目前,焊接不锈钢类埋件的主要方法为手工电弧焊(SMAW),焊接时受焊工技能水平、焊接设备材料等因素影响大,同时,不锈钢焊接过程中要严格限制层间温度极大影响焊接效率。

埋弧螺柱焊技术已经大规模应用于钢筋埋件焊接,具有焊接效率高、稳定好、制约因素少等优点,但是埋弧螺柱焊在不锈钢埋件焊接领域仍属空白。

本文通过焊接材料、焊接参数以及技术优化等方面进行研究并现场实际焊接效果进行分析,验证不锈钢埋件埋弧螺柱焊焊接技术的有效性。

关键词:埋弧螺柱焊;不锈钢埋件;焊接材料;焊接参数;技术优化0引言埋弧螺柱焊是指在金属或类金属件的端面与另一金属工件表面之间在焊剂保护层下产生电弧,待结合面熔化时迅速将螺柱插入熔池,完成焊接的一种焊接方法。

其优点:焊接速度快、效率高;焊接时仅需消耗一定的焊剂,焊接成本低;焊接热影响区小、焊接变形小;焊接烟尘小、无污染等。

该焊接技术成功运用于国家体育场(鸟巢)、上海世博园的碳钢埋件焊接施工工程中。

目前,在不锈钢埋件焊接领域中尚属空白。

1焊接材料——焊剂埋弧螺柱焊主要焊接材料是焊剂,焊剂的选择对埋件焊缝成形及质量至关重要。

目前,市场无不锈钢埋弧螺柱焊专用焊剂,通过技术类比,可采用埋弧焊剂做替代。

碳钢埋弧焊剂(例如SJ101、HJ431)C、P、S元素含量相对较高。

P、S元素含量过高,在焊接时,极易造成不锈钢裂纹的产生,而C元素过高,在不锈钢晶界上析出碳化铬而造成贫铬,使材料耐腐蚀性降低,因此碳钢埋弧焊剂不适合该焊接方法。

不锈钢专用焊剂(例如CHF601R、CHF107A、CHF260A)主要种类有碱性烧结型焊剂、熔炼型焊剂。

品质方面,不锈钢专用焊剂对机械夹杂物、P含量、S含量控制严格。

碱性烧结焊剂(CHF601R)只适合电流小的直流焊接,而熔炼型焊剂(CHF260A)适用于中小规范焊接,使用时注意控制焊接线能量,而埋弧螺柱焊焊接电流大,可达几百甚至上千安培,CHF260A、CHF601R在此焊接条件下失效可能性大,CHF107A焊剂可以在较高的电压、电流下使用,电弧燃烧稳定、脱渣容易、焊剂消耗量少。

电弧螺柱焊技术的发展与应用

电弧螺柱焊技术的发展与应用

焊接电流 螺柱位移 电弧电压
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先导电流
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图# 短周期拉弧螺柱焊焊接过程示意图
短周期拉弧螺柱焊分为普通电弧式和电容储能式两种, 不同之处在于电容储能式方法中的焊接电流是通过电容放电 获得,电流为一脉冲电流,大小及波形难于控制,它实际上 就是在常规拉弧式电容储能电弧螺柱焊中增加了先导电流, 可以对电容的放电时间更好地控制。与两种传统螺柱焊方法 进行比较,可以充分证明短周期拉弧螺柱焊的优点。 ( G) 相 同 直 径 的 螺 柱 采 用 短 周 期 拉 弧 螺 柱 焊 焊 接 , 所 用 时间比采用普通电弧螺柱焊所用时间少得多。由于其焊接时 间短,接头的热输入量减少,热影响区较小,所以比普通电 弧螺柱焊更适宜焊接一些易出现淬硬组织的高合金钢、有色 金属如铝合金等材料。气体保护短周期拉弧螺柱焊是焊接高 合金钢常用的方法,熔池的深度较普通电弧螺柱焊浅得多, 所以适合焊接螺柱与母材径厚比大的工件。短周期拉弧螺柱 焊可以将 G0 ?? 的螺柱成功地焊到 G.E ?? 的薄板上,而采用普 通 电 弧 螺 柱 焊 则 母 板 最 小 厚 度 为 C ?? , 这 承 袭 了 电 容 储 能 电 弧螺柱焊的优点。接头熔化金属的减少,使焊接过程中不必 再使用瓷圈保护,简化了焊接工艺。有研究证明,直径不大 于 G0 ?? 的螺柱,不使用瓷圈,采用气体保护方式,利用短周 期拉弧螺柱焊可得到理想的焊接接头,甚至可以在立焊和仰 焊位置实现焊接过程,获得较高的焊接质量。 ( 0 )电容 储 能 电 弧 螺 柱 焊 虽 然 也 具 有 焊 接 时 间 短 的 特 点 , 但是其存在着一些难以克服的缺点。以拉弧式电容储能电弧 螺柱焊为例,它对引弧间隙要求严格,带来了螺柱加工精度 问题,同时必须以精确的焊枪控制为前提,无疑给焊接增加 了困难。短周期拉弧螺柱焊对引弧间隙及螺柱加工精度没有

埋弧焊的原理、特点及应用范围

埋弧焊的原理、特点及应用范围

埋弧焊的原理、特点及应用范围埋弧焊是以裸金属焊丝与焊件(母材)间所形成的电弧为热源,并以覆盖在电弧周围的颗粒状焊剂及熔渣作为保护的一种电弧焊方法。

埋弧焊又称为焊剂层下自动电弧焊。

1、埋弧焊的原理埋弧焊的原理如下图所示。

▲埋弧焊的原理1—母材2—电弧3—金属熔池4—焊缝金属5—焊接电源6—控制箱7—焊渣8—熔融熔渣9—焊剂10—导电嘴11—焊丝12—送丝滚轮13—焊丝盘14—焊剂输送管焊剂9由导电嘴10流出后,均匀地堆敷在装配好的母材1上,焊丝11与送丝机构经送丝滚轮12和控制箱6送入焊接电弧区。

焊接电源的两端分别接在控制箱和焊件(母材)上。

送丝机构、导电嘴及控制箱装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。

焊接过程通过操纵控制箱上的按钮来实现自动控制。

2、埋弧焊的特点(1)埋弧焊的优点①生产效率高由于焊丝的导电嘴伸出长度较短,故可采用较大的电流,而巨焊剂和熔渣有隔热作用,使热效率提高。

因此,焊丝的熔化系数大,焊件熔深大,焊接速度快。

②焊缝质量好一方面焊剂和熔渣隔绝了空气与熔池和焊缝的接触,故保护效果好,特别是在有风的环境中;另一方面,焊接参数可以通过自动调节保持稳定。

因此,具有良好的综合力学性能,熔池结晶时间较长,冶金反应充分,缺陷较少,焊缝光滑、美观。

③节省焊接材料和电能埋弧焊因熔深较大,与焊条电弧焊相比在焊接同等厚度的焊件下不开坡口或只开小坡口,从而减少了焊缝中焊丝的填充量,也节省了加工工时和电能。

而巨由于电弧热量集中,减少了向空气中的散热及由于金属飞溅和蒸发所造成的热能损失与金属损失。

④适合厚度较大构件的焊接它的焊丝伸出长度小,较细的焊丝可采用较大的焊接电流(埋弧焊的电流密度可达100~150A/mm2)。

⑤劳动条件好埋弧焊易实现自动化和机械化操作,劳动强度低,操作简单,而巨没有弧光辐射,放出的烟尘少。

(2)埋弧焊的缺点埋弧焊对接头的加工、装配要求很高,只能在水平或倾斜度不大的位置施焊。

只适于长焊缝的焊接。

核级预埋件埋弧螺柱焊接技术研究及应用

核级预埋件埋弧螺柱焊接技术研究及应用

核级预埋件埋弧螺柱焊接技术研究及应用摘要:为了提高核电中钢筋预埋件焊接效率,研发了一种适用于核电预埋件焊接的专用埋弧螺柱焊机及配套装置;介绍了埋弧螺柱焊预埋件成型控制的4个参数,及这些参数对焊接成型的影响;提出根据焊缝外观成形判断其内部缺陷的方法;针对核电上的钢筋预埋件焊接需求,试验出几组最优焊接参数,为该工艺的推广应用和改进具有参考价值。

关键词:埋弧螺柱焊埋弧螺柱焊机成型控制预埋件焊接1. 概述螺柱焊是一种高效的全截面焊接方法,是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧,待接合面熔化时迅速施加压力,完成焊接的一种方法。

这种焊接方法在焊缝成形方面最大的优势就是全截面焊透,具有生产效率高,焊接稳定性好等优点,目前已在钢结构栓钉焊接领域获得广泛的应用。

核电上应用的钢筋预埋件的焊接目前成熟的焊接方法有2种,分别是手工焊条绕圈堆焊和钻孔塞焊。

这2种焊接方法虽然成熟,但是都有焊接效率低,工人劳动强度高等缺点,因此在核电钢筋预埋件焊接上迫切需要推广一种新型高效的焊接方法。

把钢筋预埋件焊接采用螺柱焊的焊接方式,采用埋弧焊剂保护焊接电弧,这种焊接方法被称为埋弧螺柱焊。

截止到目前,该方法在2007年的国家体育场(北京鸟巢)建设施工工程钢筋预埋件焊接和2009年上海世博园中国馆、演艺馆工程钢筋预埋件焊接中获得一定的应用。

应用结果表明该焊接方式适用于钢筋预埋件焊接。

随后在一些民用建筑的钢筋预埋件焊接中也有应用,但是一直没有大规模推广。

中核二四建设有限公司率先在核电领域应用埋弧螺柱焊技术进行钢筋预埋件的焊接,从焊接设备改进,通过试验及生产验证,该焊接设备和工艺在提高焊接效率和改善操作人员焊接环境方面具有显著效益,具有实用和推广价值。

2.最新研究成果-适用于核电钢筋预埋件焊接的埋弧螺柱焊机前面概述中提到,埋弧螺柱焊是一种高效的钢筋全截面焊接方法,那么为什么没有在钢筋预埋件焊接中获得广泛的应用呢?其主要原因就在于设备只是在普通螺柱焊的基础上进行的改装,钢筋的装夹、参数调节和焊接操作等全部手工完成,调节步骤繁琐且参数调节一致性差,严重的影响了埋弧螺柱焊的推广。

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用一、埋弧焊电源一般埋弧焊多采用粗焊丝,电弧具有水平的静特性曲线。

按照前述电弧稳定燃烧的要求,电源应具有下降的外特性。

在用细焊丝焊薄板时,电弧具有上升的静特性曲线,宜采用平特性电源。

弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。

要根据具体的应用条件,如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。

一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接,所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。

采用直流电源时,不同的极性将产生不同的工艺效果。

当采用直流正接(焊丝接负极)时,焊丝的熔敷率最高;采用直流反接(焊丝接正极)时,焊缝熔深最大。

采用交流电源时,焊丝熔敷率及焊缝熔深介于直流正接和反之间,而且电弧的磁偏吹最小。

因而交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。

一般要求交流电源的空载电压在65V以上。

为了加大熔深并提高生产率,多丝埋弧自动焊得到越来越多的工业应用。

目前应用较多的是双丝焊和三丝焊。

多丝焊的电源可直流或交流,也可以交、直流联用。

双丝埋弧焊和三丝埋弧焊时接电源的选用及联接有多种组合。

二、埋弧焊机埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。

(一)半自动埋弧焊机半自动埋弧焊机的主要功能是:(1)将焊丝通过软管连续不断地送入电弧区;(2)传输焊接电流;(3)控制焊接起动和停止;(4)向焊接区铺施焊剂。

因此它主要由送丝机构、控制箱、带软管的焊接手把及焊接电源组成。

软管式半自动埋弧焊机兼有自动埋弧焊的优点及手工电弧焊的机动性。

在难以实现自动焊的工件上(例如中心线不规则的焊缝、短焊缝、施焊空间狭小的工件等),可用这种焊机进行焊接。

(二)自动埋孤焊机自动埋弧焊机的主要功能是:(1)连续不断地向焊接区送进焊丝;(2)传输焊接电流;(3)使电弧沿接缝移动;(4)控制电弧的主要参数;(5)控制焊接的起动与停止;(6)向焊接区铺施焊剂;(7)焊接前调节焊丝端位置。

埋弧焊技术应用浅析

埋弧焊技术应用浅析

埋弧焊技术应用浅析一.摘要埋弧焊机是指采用熔剂层下自动焊接的设备,它配用交流焊机作为电弧电源,它适用于水平位臵或与水平位臵倾斜不大于10度的各种有、无坡口的对接焊缝、搭接焊缝和角焊缝。

与普通手工弧焊相比,具有生产效率高、焊缝质量好,节省焊接材料和电能,焊接变形小及改善劳动条件等突出优点,在造船,压力容器,桥梁,铁路车辆,管道,海洋结构等领域有广泛的应用,适用于低碳钢,低合金钢,不锈钢,铜及其合金的焊接,进入21世纪,科学技术突飞猛进的发展,高效化焊接已提上日程,埋弧焊接高效化已是国内外焊接加工技术研究和应用的重要趋势。

本文介绍了一种自动埋弧焊机主要应用于焊接车轮。

二.1.企业简介山东鑫国煤电有限责任公司位于肥城市湖屯镇国家庄村所在地。

由原来国家庄煤矿实施政策性关闭破产改制创立。

原国家庄煤矿隶属肥城矿业集团有限责任公司,创建于1970年4月,1975年7月投产,设计年生产能力45万吨,核定年生产能力45万吨,服务年限为75.4年。

水文地质条件属及复杂型,矿井为立井双翼开拓、对角式通风方式,共有—70、—210两个生产水平。

煤种为气肥煤,煤质属低灰、低硫、高挥发分的煤种,符合环保要求,广泛用于发电、工业锅炉、建材等领域的优质动力煤。

国家庄煤矿曾先后获得“特级质量标准化矿井”、“省先进单位”、“现代化矿井”、“煤炭工业一级企业”、“现场管理先进单位”等多项荣誉,累计生产原煤1700多万吨,上缴利润2亿多元。

由于资源枯竭,国家庄煤矿于2003年11月14日进入法律破产程序。

山东鑫国煤电有限责任公司于2004年5月18日创立。

现有员工2015人。

公司下设煤业公司、木业公司、大正实业公司、汶阳膏业公司、梁山鹿业公司、热电公司、新生矿业公司七个子、分公司。

新公司创立以来,突出发展主题,确定了稳定煤业、发展非煤、开展接续接替产业的发展思路,坚持向改革要活力,向管理要效益的指导思想,坚持“安全为天,质量为本”的安全管理理念,大力倡树“艰苦创业,争创一流”的企业精神。

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埋弧螺柱焊机及其应用摘要文章介绍“埋弧螺柱焊机”的性能、特点及其应用范围。

使用RSM-3150-2埋弧螺柱焊机焊接的钢筋直径已达到Φ32mm。

成都斯达特焊接研究所研制的RSM-2500-2已成功应用到国家体育场(北京鸟巢)预埋件Φ20mm钢筋埋弧焊接,其焊缝外观、力学性能均达到了有关标准的规定,并进行了宏观金相和金相组织的检查。

关键词埋弧螺柱焊机螺柱焊预埋件焊接在大型钢——混凝土结构建筑、体育场馆、展览馆及桥梁建设中都有大量的预埋件焊接。

预埋件的焊接类型除了板——板焊接、钢筋对焊外,还有大量的板——钢筋焊接。

因此,研制钢筋焊接专用焊机——埋弧螺柱焊机,并探讨其焊接特性,对满足预埋件的焊接需要及提高其焊接质量具有重要意义。

1埋弧螺柱焊机的结构及其特点1.1埋弧螺柱焊机的构成及应用范围埋弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊接电缆、接地钳和施焊器具---焊枪等部份组成。

焊机的主要性能指标见表1。

焊接电源是由晶闸管控制的直流电源,焊接电流连续可调。

当电源电压波动+10%~-15%时,其输出电流变化±4%。

焊接电源通常与控制器合并为一体,称为主机。

焊枪有手持式和落地式两种。

手持式焊枪只能用于≤Φ20mm的钢筋焊接;落地式焊枪则用于>Φ20mm的钢筋焊接。

因为大直径的钢筋很重,如Φ32×700mm的钢筋,其自重为4.34kg,再加上“内锚板”的重量,可达到6kg以上。

因此,需要设计特殊的提升装置,才能满足焊接的需要。

埋弧螺柱焊机按已设定的程序自动进行焊接。

当调好提升高度,夹紧钢筋,并装好焊剂后,按启动开关→引弧→提升→引燃主弧→焊接时间到→钢筋插入熔池→断弧,焊接结束。

分别使用RSM-2500-2、RSM-3150-2焊机焊接Φ20mm、Φ32mm钢筋试件见图1。

埋弧螺柱焊实际上是埋弧焊与电弧螺柱焊两种焊接方法的有机结合,是电弧螺柱焊机的一个派生系列,其焊机的结构、焊接程序和钢筋(栓钉)的夹持方法都与电弧螺柱焊机极其相似。

a)Φ20mm钢筋 b) Φ32mm钢筋图1 钢筋“埋弧螺柱焊”试件(钢筋:HRB400 钢板:12mm Q345B)埋弧螺柱焊机主要应用于大直径(≥Φ20mm)螺纹钢的焊接。

因为钢筋的表面凹凸不平,使用瓷环保护,其效果不佳。

通过对瓷环保护的钢筋焊接试件的金相检查,发现焊缝内有大量的气孔,这无疑降低了焊接接头的力学性能,而用埋弧螺柱焊焊接的接头,其焊缝内很少找到气孔、夹渣、裂纹等缺陷,这说明埋弧螺柱焊是钢筋焊接的理想方法。

1.2埋弧螺柱焊的特点埋弧螺柱焊具有以下特点:a) 对熔池和焊缝的有效保护预埋件焊接,多数是大直径的钢筋,如Φ32mm的钢筋。

如何保护这样大的焊接熔池,是能否得到高质量焊缝的关键。

采用焊剂埋弧的办法,可使焊接时形成的熔渣薄膜覆盖在熔滴和熔池的表面,把液态金属与空气隔开,防止氧化、氮化和合金元素的蒸发和烧损,使焊接过程稳定。

比重较轻的熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上,防止处于高温状态的焊缝金属免受空气的侵害,从而提高了焊缝的质量。

另外,采用埋弧的焊接方法,还可以稳定电弧,避免飞溅和弧光辐射,改善了劳动条件,增加了操作的舒适性。

b) 冶金反应充分焊接时,金属熔液与焊渣之间能够发生一系列的物化反应,不仅能除去焊缝中的有害杂质,如脱氧、脱硫、脱磷、去氢等,避免焊缝出现气孔,而且还可以使焊缝金属合金化,改善焊缝的性能。

c) 熔深大,焊缝强度高埋弧螺柱焊的焊接电流大(1000~3150A),电弧的穿透能力强,而焊接时间又短(仅几秒钟),热量损失少,因此能得到大的熔深和小的热影响区,从而提高了焊接接头的力学性能。

d) 将钢筋插入熔池当焊接结束时,对钢筋施加压力,使之插入熔池,以获得高强度的焊接接头。

e) 高高隆起的焊缝用埋弧螺柱焊焊接的试件,其外观的一个显著特点是高高隆起的光亮的焊缝,其高度一般都超过6mm,见表2。

对于Φ32mm钢筋的焊缝高度均超过8mm,这无疑又增加了焊接接头的力学强度。

总之,埋弧螺柱焊是一种新方法,具有“埋弧”、“压力”和高强度及快速的特点,其焊缝的力学性能达到或超过母材,在预埋件的钢筋焊接时完全能代替手工电弧焊和穿孔塞焊。

与交流压力埋弧焊相比,焊接速度快、焊缝强度高是其突出的特点。

2钢筋埋弧焊接的工艺试验2.1预埋件对焊接的要求国家体育场(北京鸟巢)需要焊接一批“柱脚极和支撑搭架”预埋件。

预埋件的焊接结构分两类,如图2中的a)和b),其中对锚筋和锚板的要求如下:锚筋:Φ20mm,HRB400 内锚板:20×80×80mm,Q345B外锚板:30×500×500mm,30×540×860mm,Q345B图2 钢筋埋弧焊接的预埋件结构对于图2a)所示结构,先把锚筋焊接在内锚板上,然后再将锚筋的另一端按规定的间隔分别焊接在30×500×500mm和30×540×860mm的外锚板上。

对于图2b)所示结构,将锚筋按规定的间隔直接焊接在30×500×500mm的外锚板上。

预埋件的所有埋弧焊接均应在熔剂层下进行。

焊缝的力学性能应不小于母材。

焊后锚筋的倾斜度应小于1°。

焊前应进行质量评定并有权威机构出具的检验报告。

焊后应对焊点逐个进行验收。

2. 2钢筋埋弧焊接的工艺试验成都斯达特焊接研究所使用埋弧螺柱焊机进行了工艺试验,试验结果如表2,试验条件如下:使用焊机:RSM-2500-2 钢筋:Φ20mm,HRB400钢板:12mm, Q345B 焊剂:HJ431表2 钢筋埋弧焊接工艺试验情况焊接电流格焊接时间格提升高度mm钢筋长度 mm 焊缝成型焊前焊后熔化量高度mm 直径mm 包络情况3.5 5 3 321 316 5 7.5 27 360°连续3.5 5 4 337 331 6 10.5 29 360°连续3.5 5 4 331 324 7 7 27 360°连续3.5 5 3 310 303 7 6 28 360°连续3.5 5 4 235 228 7 7 27 360°连续3.5 5 4 278 271 7 6 27 360°连续3.5 5 4 326 319 7 9 27 360°连续3.5 5 4 246 238 8 8 27 360°连续a) 就Φ20mm钢筋而言,按上述工艺参数进行焊接,其试件的焊缝均360°连续,焊缝高度平均7.5mm,焊缝宽度平均3.7mm,这是其它焊接方法难以达到的。

当然,要想获得更高、更宽的焊缝,还需增加钢筋的熔化长度。

b) 在焊接电流和焊接时间确定的情况下,提升高度的调节或测量偶有误差,但对焊缝成型并无太大影响。

这一方面说明了埋弧螺柱焊焊接的稳定性,另一方面则具有很大的实际意义。

因为钢筋的装卡是手工操作的,发生一些偏差在所难免。

2. 3埋弧螺柱焊的质量检验按表2的工艺参数焊接了5个试件,送西南交大,按美国ANSI/AWSD1.1-98标准进行检验。

检验项目有焊缝外观检查和力学性能检验。

其中1#、2#试件钢板的两侧钢筋均用埋弧螺柱焊,而5#试件钢板的一侧用埋弧螺柱焊,另一侧则用电弧螺柱焊,这3个试件做拉伸试验;3#、4#试件做弯曲试验。

检验结果,1#、2#、3#、4#试件全部合格,见表3。

5#试件做拉伸试验时,用电弧螺柱焊焊接的钢筋,在焊接部位断裂,焊接区域内还有不少气孔,见图3。

NO公称直径mm焊缝外观检查弯曲30°试验拉伸试验焊脚包络情况有无气孔裂纹有无其它缺陷焊脚有无断裂焊脚有无裂纹实测直径mm截面积mm²断裂载荷kN抗拉强度MP a断裂部位120360°均有无无19.7 304.8 160 525 钢筋2 360°均有无无19.8 307.9 170 552 钢筋3 360°均有无无无无4 360°均有无无无无5 360°均有有气孔无19.9 311.0 125 402 焊缝a)钢筋断裂 b)焊缝断裂(用电弧螺柱焊)图3 试件拉伸试验的断裂部位从5个试件的检验结果可以看出 :a) 用埋弧螺柱焊的焊接方法,其焊缝外观和力学性能均达到了有关标准的规定,能满足预埋件对钢筋焊接的要求。

b) RSM-2500-2埋弧螺柱焊机的性能稳定,可以应用到预埋件钢筋的焊接。

c) 对于Φ20mm钢筋的焊接,采用电弧螺柱焊的焊接方法,其焊缝的力学性能达不到母材的强度。

主要问题是熔池的保护不好。

2. 4焊缝的宏观金相和金相组织的检验对埋弧螺柱焊做了宏观金相和金相组织的检验。

a)宏观金相检查焊缝内未发现气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

b)金相组织检验对焊缝组织、钢筋和钢板母材组织(带状铁素体+珠光体)及焊后粗晶区组织进行了观察,其金相组织与附录所示照片基本相同。

3埋弧螺柱焊在预埋件焊接中的应用Φ20mm钢筋埋弧螺柱焊的焊接工艺评定后,就使用RSM-2500-2焊机,按表2编制的焊接工艺对图2所示预埋件进行试焊。

试焊中遇到的主要问题是焊接挤出的金属没有与钢筋的表面完全粘合在一起,部分地方有沟槽,而且这些部位还很容易出现夹渣缺陷。

通过分析,认为可能由以下原因引起:a)焊接电流小或焊接时间短,使焊接的能量不足,造成熔池小,冷却快。

b)焊接结束时,压力过大,使钢筋插入熔池过深,以致于挤出的金属熔液与钢筋温度较低的部分不能有机地结合,而出现沟槽。

解决的办法是增加焊接电流或加大焊接时间,或减小钢筋插入熔池的压力。

试焊中遇到的另一个问题是偏弧,造成四周焊缝不均匀。

解决的办法是变更接地点的位置,或采取其他的办法(1)以均衡钢筋焊接点附近的磁场。

采取上述措施后,焊缝的外观有了明显的改善:四周比较均匀,焊缝金属与钢筋侧面之间的熔合情况较好。

焊接试件送“冶金工业工程质量监督总站检测中心”进行宏观金相和金相组织检查,见附录,其情况如下:a)宏观金相焊缝与钢板之间无气孔、夹渣、裂纹等缺陷,见附录照片1。

但钢筋表面与焊缝金属上部之间分别有3mm和1.5mm两处未熔合;1.5mm未熔合处附近有一个Φ0.3mm夹渣。

b)金相组织对焊缝区及钢筋侧和钢板侧的热影响区(粗粒区、细晶区、不完全重结晶区)的金相组织分别进行了放大观察,见附录照片2、3、4、5、6。

照片经专家分析、评定后认为:用埋弧螺柱焊方法进行的钢筋“T型焊”,其焊缝和热影响区的金相组织比较好,能满足预埋件对焊接的要求。

4结束语埋弧螺柱焊是一种科学实用的焊接方法,其使用范围是大直径(≥Φ20mm)的螺纹钢焊接,特别适合于不同直径的钢筋“T型焊”。

使用RSM-3150-2焊机焊接的钢筋直径已达到Φ32mm;RSM-2500-2焊机成功应用到国家体育场(北京鸟巢)Φ20mm钢筋预埋件的焊接,经过焊缝的外观检查、力学性能的检验及宏观金相的检查,均达到了有关标准的规定,并能满足预埋件对焊缝金相组织的要求。

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