2.2　埋弧焊典型實(shí)例

2.2.1　中厚板對接、V形坡口、平焊位雙面焊

（1）焊前準(zhǔn)備

① 焊接設(shè)備：MZ-1000型或MZ1-1000型。

② 焊接材料：焊絲H10Mn2（H08A），直徑4mm；焊劑HJ301（HJ431）；定位焊用焊條E4315，直徑4mm。

③ 焊件材料牌號：16Mn或20g、Q235。

④ 試件及坡口尺寸見圖2-7。

⑤ 焊接位置為平焊。

⑥ 低碳鋼引弧板尺寸為100mm×100mm×10mm，兩塊；引弧板兩側(cè)擋板為100mm×100mm×6mm，四塊。

⑦ 碳弧氣刨設(shè)備和直徑6mm鍍銅實(shí)心炭棒。

⑧ 紫銅墊槽如圖2-8所示。圖中a為40～50mm，b=14mm，r=9.5mm，h為3.5～4mm，c=20mm。

（2）焊件裝配要求

① 清除焊件坡口面及正反兩側(cè)20mm范圍內(nèi)油、銹和其他污物，至露出金屬光澤。

② 焊件裝配要求如圖2-9所示。

裝配間隙為2～3mm，錯(cuò)邊量≤1.4mm，反變形量為3°～4°。

（3）焊接參數(shù)

焊接參數(shù)見表2-4。

（4）操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

① 焊V形坡口的正面焊縫時(shí)，應(yīng)將焊件水平置于焊劑墊上，并采用多層多道焊。焊完正面焊縫后清渣，將焊件翻轉(zhuǎn)，再焊接反面焊縫，反面焊縫為單層單道焊。

② 正面焊時(shí)，調(diào)試好焊接參數(shù)，在間隙小端2mm起焊，操作步驟為焊絲對中、引弧焊接、收弧、清渣。焊完每一層焊道后，必須清除渣殼，檢查焊道，不得有缺陷，焊道表面應(yīng)平整或稍下凹，與兩坡口面的熔合應(yīng)均勻，焊道表面不能上凸，特別是在兩坡口面處不得有死角，否則易產(chǎn)生未熔合或夾渣等缺陷。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)層間焊道熔合不良時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊絲對中，增加焊接電流或降低焊接速度。施焊時(shí)層間溫度不得過高，一般應(yīng)＜200℃。

蓋面焊道的余高應(yīng)為0～4mm，每側(cè)的熔寬為（3±1）mm。

③ 反面焊的步驟和要求同正面焊。為保證反面焊縫焊透，焊接電流應(yīng)大些，或使焊接速度稍慢一些，焊接參數(shù)的調(diào)整既要保證焊透，又要使焊縫尺寸符合規(guī)定要求。

2.2.2　中厚板對接、I形坡口、不清根的平焊位置雙面焊

（1）焊件尺寸及要求

① 焊件材料牌號：16Mn或20g。

② 焊件及坡口尺寸如圖2-10所示。

③ 焊接位置為平焊。

④ 焊接要求：雙面焊、焊透。

⑤ 焊接材料：焊絲H08MnA（H08A），直徑為5mm；焊劑HJ301（原HJ431）；定位焊用焊條E5015，直徑為4mm。

⑥ 焊機(jī)：MZ-1000型或MZ1-1000型。

（2）焊件裝配要求

① 清除焊件坡口面及其正反兩側(cè)20mm范圍內(nèi)油、銹及其他污物，至露出金屬光澤。

② 焊件裝配要求如圖2-11所示。裝配間隙為2～3mm，錯(cuò)邊量應(yīng)≤1.4mm，反變形量為3°，在焊件兩端焊引弧板與引出板，并做定位焊，尺寸為100mm×100mm×14mm。

（3）焊接參數(shù)

焊接參數(shù)見表2-5。

（4）操作要求及注意事項(xiàng)

將焊件置于水平位置熔劑墊上，進(jìn)行兩層兩道雙面焊，先焊背面焊道，后焊正面焊道。

1）背面焊道的焊接

① 墊熔劑墊。必須墊好熔劑墊，以防熔渣和熔池金屬流失。所用焊劑必須與焊件焊接用的相同，使用前必須烘干。

② 對中焊絲。將焊接小車軌道中線與焊件中線相平行（或相一致），往返拉動(dòng)焊接小車，使焊絲都處于整條焊縫的間隙中心。

③ 引弧及焊接。將小車推至引弧板端，鎖緊小車行走離合器，按動(dòng)送絲按鈕，使焊絲與引弧板可靠接觸，給送焊劑，覆蓋住焊絲伸出部分。

按啟動(dòng)按鈕開始焊接，觀察焊接電流表與電壓表的讀數(shù)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整至焊接參數(shù)。焊劑在焊接過程中必須覆蓋均勻，不應(yīng)過厚，也不應(yīng)過薄而漏出弧光。小車走速應(yīng)均勻，防止電纜的纏繞阻礙小車的行走。

④ 收弧。當(dāng)熔池全部達(dá)到引出板后開始收弧，先關(guān)閉焊劑漏斗，再按一下半停止按鈕，使焊絲停止給送，小車停止前進(jìn)，但電弧仍在燃燒，以使焊絲繼續(xù)熔化來填滿弧坑，并以按下這一半按鈕的時(shí)間長短來控制弧坑填滿的程度，然后繼續(xù)將停止開關(guān)按到底，熄滅電弧，結(jié)束焊接。

⑤ 清渣。松開小車離合器，將小車推離焊件，回收焊劑，清除渣殼，檢查焊縫外觀質(zhì)量，要求背面焊縫的熔深應(yīng)達(dá)40%～50%，否則用加大間隙或增大電流、減小焊接速度來解決。

2）正面焊道的焊接　將焊件翻面，焊接正面焊道，其方法和步驟與背面焊道完全相同，但需注意以下兩點(diǎn)。

① 為防止產(chǎn)生未焊透或夾渣，要求正面焊道的熔深達(dá)60%～70%，通常以加大電流的方法來實(shí)現(xiàn)。

② 焊正面焊道時(shí)，可不再用焊劑墊，而采用懸空焊接，在焊接過程中觀察背面焊道的加熱顏色來估計(jì)熔深，也可仍在焊劑墊上進(jìn)行。

2.2.3　厚板的板-板對接、X形或V形坡口、埋弧焊雙面焊

厚板的板-板對接，一般采用埋弧焊的雙面焊。雙面焊對焊件裝配要求和規(guī)范波動(dòng)的敏感性較低。

雙面焊對接的主要問題是進(jìn)行第一面焊接時(shí)要保證一定的熔深，且防止熔化金屬的流溢和燒穿。因此，常采用懸空焊、焊劑墊等措施來保證第一層焊接過程穩(wěn)定。

（1） 焊接方法

① 懸空焊法　懸空焊法不用襯托，要求焊件在裝配時(shí)不留間隙或間隙很小（一般不超過1mm）。焊第一面時(shí)，熔深要小，焊I形坡口時(shí)，熔深應(yīng)小于焊件厚度的一半；焊X形、V形時(shí)，熔深應(yīng)略小于鈍邊厚度。焊反面時(shí)，I形坡口對接，熔深應(yīng)達(dá)到焊件厚度的60%～70%，以保證熔透；焊X形、V形坡口時(shí)，可采用碳弧氣刨清根后再進(jìn)行焊接。

② 焊劑墊法　用焊劑墊施焊時(shí)，要求焊劑在焊縫全長與焊件貼合，且壓力均勻，這樣不會(huì)引起漏渣、鐵水下淌及燒穿。I形坡口對接裝配時(shí)要求有一定的間隙，焊第一面的裝配間隙及規(guī)范如表2-6所示； 焊X形或V形坡口時(shí)，其規(guī)范如表2-7所示。

（2）焊接坡口

埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸，參見GB/T 958.2—2008。

（3）焊接規(guī)范

① Ⅰ形對接雙面焊焊接規(guī)范見表2-6。

② X形、V形坡口雙面焊焊接規(guī)范見表2-7。

2.2.4　碳鋼對接縱縫自動(dòng)埋弧焊

20mm厚低碳鋼（20鋼）對接縱縫的自動(dòng)弧焊的操作要點(diǎn)如下：

① 為保證焊透，采用Y形坡口，雙面自動(dòng)埋弧焊坡口尺寸及焊接參數(shù)見表2-8。

② 清除坡口及其邊緣的油污、氧化皮及鐵銹等；對重要產(chǎn)品，應(yīng)在距坡口邊緣30mm內(nèi)打麿出金屬光澤。

③ 用J427焊條在坡口面兩端預(yù)焊長約40mm的裝搭定位焊縫，大工件還應(yīng)增加若干中間定位焊縫。裝搭焊縫需有一定的熔深，以便整個(gè)工件的安全起吊。

④ 在焊縫兩端焊上與坡口截面相似的100mm×100mm的引弧板和引出板。

⑤ 將干燥純凈的HJ431焊劑撒在槽鋼上，做成簡易的焊劑墊，并用刮板將焊劑堆成尖頂，縱向呈直線。

⑥ 將裝搭好的焊件起吊、翻身、置于焊劑墊上。起吊點(diǎn)應(yīng)盡量接近接縫處，以免接縫因起吊點(diǎn)遠(yuǎn)而增大力矩造成斷裂。焊件的起吊、翻身及就位如圖2-12所示。鋼板安放時(shí)，應(yīng)使接縫對準(zhǔn)焊劑墊的尖頂線，輕輕放下，并用手錘輕擊鋼板，使焊劑墊實(shí)。為避免焊接時(shí)焊件發(fā)生傾斜，在其兩側(cè)輕輕墊上木楔，如圖2-12（c）所示。

⑦ 在工件焊接位置上安置軌道及焊車，裝上直徑為5mm的H08MnA（或H08A）焊絲，放入經(jīng)250℃烘干的HJ431焊劑，焊件接電源的負(fù)極。

⑧ 調(diào)整好焊絲和指針，按表2-8選擇好所需的焊接參數(shù)，從引弧板上起弧，起弧后對焊接參數(shù)仍可做適當(dāng)調(diào)整。焊接過程中，要保證焊絲始終指向焊縫中心，要防止因焊件受熱變形而造成焊件與焊劑墊脫空以致燒穿的現(xiàn)象，尤其是焊縫末端更易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。因此在焊接過程中，應(yīng)適時(shí)將焊件兩側(cè)所墊木楔適當(dāng)退出，從而保證焊縫背面始終緊貼焊劑墊。焊接過程必須在引弧板上結(jié)束。

⑨ 將單面焊妥的焊件吊起翻身，用碳弧氣刨或快速砂輪去焊根，特別要注意挑清裝搭焊縫，并清理焊道。

⑩ 按前述方法進(jìn)行坡口面的焊接，通常坡口面焊兩層。第一層盡量使焊縫呈圓滑下凹形，并保留坡口邊緣線；第二層必須蓋住第一道焊縫。焊接結(jié)束后，割去引弧板和引出板。

2.2.5　板厚＜38mm的低碳鋼板直縫和筒體環(huán)縫的自動(dòng)埋弧焊

自動(dòng)埋弧焊由于生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好，廣泛用于中厚鋼板的焊接。如大型無縫鋼管廠制造的直環(huán)鐵回轉(zhuǎn)窯、水泥廠的水泥回轉(zhuǎn)窯等，都屬于筒體的焊接，可采用自動(dòng)埋弧焊來完成各縱、環(huán)縫的焊接。其筒體材質(zhì)為Q235C板，板厚為22～60mm。

（1）坡口加工

半自動(dòng)切割機(jī)下料，用刨邊機(jī)刨雙X形坡口雙邊60°，要求表面平直，寬窄均勻。坡口及附近表面上的鐵銹、氧化皮和油污一定要清除干凈。

（2）焊機(jī)及焊接材料的選用

① 選擇埋弧焊機(jī)。焊前應(yīng)檢查焊機(jī)各接線處是否正確、可靠，接地是否良好。然后，啟動(dòng)電機(jī)查看運(yùn)行情況，并調(diào)節(jié)電流、電弧電壓、焊接速度，檢查送絲是否正常。

② 選用H08A焊絲，直徑為5mm。盤絲前，首先用汽油清除焊絲表面上的油污，并用砂紙打磨鐵銹；選用HJ431焊劑，使用前將焊劑進(jìn)行烘干，烘干溫度為250～300℃，烘干1～2h，隨用隨取。

（3）焊件裝配

裝配前，各筒節(jié)應(yīng)進(jìn)行校正找圓，合格后進(jìn)行組對，組對應(yīng)在鑄梁平臺(tái)上進(jìn)行。裝配間隙應(yīng)＜2mm，錯(cuò)邊量＜2mm，兩端口平面度應(yīng)＜1.5mm，采用手工定位焊。

（4）焊接參數(shù)

筒體的焊接一般先焊內(nèi)環(huán)縫，為使熔深為板厚的40%～50%，并防止燒穿，要選擇適當(dāng)?shù)暮附訁?shù)。外環(huán)縫焊接為保證焊透，其焊接參數(shù)應(yīng)適量加大些。自動(dòng)埋弧焊X形坡口焊接參數(shù)見表2-9。

（5）焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

① 先進(jìn)行內(nèi)環(huán)縫的焊接，由于埋弧焊的電弧功率很大，因此在焊接內(nèi)環(huán)縫第一道時(shí)，外部必須加焊劑墊，以防電流過大燒穿。常用的焊劑墊有帶式焊劑墊和圓盤式焊劑墊。焊接內(nèi)環(huán)縫時(shí)，可采用內(nèi)伸式焊接小車，配合轉(zhuǎn)胎使用，如圖2-13所示。

② 外環(huán)縫焊接前應(yīng)進(jìn)行碳弧氣刨清根，采用?8mm炭棒，刨槽寬為8～10mm，刨槽深為5～6mm，刨削電流為280～320A，壓縮空氣壓力為5MPa，刨削速度控制為30～35m/h，刨后清除焊渣。

③ 外環(huán)縫的焊接機(jī)頭要在筒體上方，焊接參數(shù)見表2-8。焊接外環(huán)縫時(shí)，可采用懸臂式焊接升降架，配合轉(zhuǎn)胎進(jìn)行。懸臂式焊接升降架如圖2-14所示。

④ 自動(dòng)埋弧焊應(yīng)由3人來完成，一人操縱焊機(jī)，一人續(xù)送焊劑，一人清渣掃焊藥。

⑤ 焊接外環(huán)縫時(shí)，操作位置較高，要預(yù)防摔傷。吊裝筒體時(shí)，動(dòng)作要穩(wěn)。筒體放置在滾輪架上時(shí)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)，將焊件的重心調(diào)到兩個(gè)滾輪中心至焊件中心連線夾角允許范圍內(nèi)，防止筒體軸向竄動(dòng)。

⑥ 氣候、環(huán)境對焊接質(zhì)量也有一定的影響。焊接應(yīng)在相對濕度＜90%的環(huán)境下進(jìn)行；室外作業(yè)時(shí)，風(fēng)速應(yīng)＜2m/s；雨雪天氣時(shí)，不宜施焊；環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，焊接區(qū)域100mm范圍內(nèi)應(yīng)預(yù)熱才能進(jìn)行焊接。

⑦ 焊接結(jié)束時(shí)，焊縫的始端與尾端應(yīng)重合30～50mm。

2.2.6　鍋爐筒體縱縫雙面埋弧焊

采用焊車式焊機(jī)，焊接鍋爐筒體縱縫的操作和焊接平板對接直縫是相同的。焊接時(shí)，將筒體放在支承架上，使焊縫軸線保持水平位置，將焊車及導(dǎo)軌等用焊接升降臺(tái)支承于焊縫上部。利用升降臺(tái)行走或焊車沿導(dǎo)軌的行走，實(shí)現(xiàn)電弧相對工件的運(yùn)動(dòng)，此種方法屬于焊接電弧移動(dòng)、工件固定不動(dòng)。另一種方法是將筒體放在一平板拖車的支承架上，平板拖車由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沿地軌移動(dòng)，移動(dòng)速度可以調(diào)節(jié)，將焊車支承于焊縫上部，焊接時(shí)焊車固定不動(dòng)，由拖車帶動(dòng)工件移動(dòng)進(jìn)行焊接。

（1）20鋼鋼板、厚度為14mm的鍋爐筒體縱縫雙面埋弧焊

① 坡口形式為I形坡口。

② 裝配間隙為0～1mm。

③ 焊接材料：焊絲牌號為H08MnA，焊絲直徑為3mm，焊劑牌號為HJ431。

④ 電流種類和極性為直流反接。

⑤ 焊接參數(shù)：焊接電流為400～500A，電弧電壓為34～36V，焊接速度為27.5m/h。

⑥ 操作要求為正反兩面各焊一層，先焊反面一層（筒體內(nèi)），在正面（筒體外）用碳弧氣刨清根后焊一層。

⑦ 焊后外觀要求余高為0～3mm，焊縫寬度為10～20mm，其他無超標(biāo)缺陷。

（2）60萬千瓦機(jī)組鍋爐筒體縱縫的焊條電弧+窄間隙埋弧焊

① 母材牌號為SA299鋼，板厚為170mm。

② 接頭坡口形式如圖2-15所示。

③ 焊接材料：焊條電弧牌號為E7018-A，焊條直徑為4mm、5mm，焊絲牌號為S3Mo，焊絲直徑為4mm，焊劑牌號為SJ101。

④ 預(yù)熱溫度為150～250℃，層間溫度為150～250℃。

⑤ 焊接參數(shù)：焊條電弧焊采用直流反接，打底焊時(shí)，焊接電流為170～190A（?4mm），電弧電壓為22～24V；填充層及蓋面層采用?5mm焊條，焊接電流為220～240A，電弧電壓為23～25V；埋弧焊時(shí)，第一層焊接電流為550～580A，其他層焊接電流為500～550A，電弧電壓為29～31V，焊接速度為29～31m/h。

⑥ 焊條電弧焊焊接70°反面坡口（筒體內(nèi)縱縫焊縫），在正面（筒體外）清根后用埋弧焊焊滿U形坡口。

⑦ 后熱溫度為150～200℃，保溫時(shí)間為2h。

⑧ 焊后熱處理溫度610～630℃，保溫時(shí)間為2.5h。

⑨ 焊后外觀要求余高為0～3mm，焊縫寬度蓋過坡口2～7mm。

2.2.7　容器大接管自動(dòng)埋弧焊

厚壁容器球形封頭（材料為19Mn5）上的大口徑接管（材料為20MnMo）如圖2-16所示。

① 焊縫為全焊透結(jié)構(gòu)，坡口形式如圖2-17所示。加工時(shí)，先在球形封頭上按劃線用半自動(dòng)割圓機(jī)氣割中心孔，然后在立車上加工至所需尺寸，并清除坡口區(qū)的水、銹、油等污物，由反面裝搭中心接管。

② 選用直徑為4mm的M10MnMo焊絲，配用250G焊劑，焊絲必須經(jīng)350～400℃烘干2h。

③ 采用MZ-1000型自動(dòng)埋弧焊機(jī)，機(jī)頭由小車式改裝為旋轉(zhuǎn)式，安置在焊接升降架上，焊接專用裝置如圖2-18所示，焊接過程中靠機(jī)頭回轉(zhuǎn)，焊接速度實(shí)行無級調(diào)整。

④ 焊前工件可整體進(jìn)爐預(yù)熱，或用環(huán)形加熱圈進(jìn)行局部火焰加熱，預(yù)熱溫度為200℃。施焊時(shí)，應(yīng)先用焊條電弧進(jìn)行封底，焊條為J507。封底層達(dá)到6mm以上時(shí)即可進(jìn)行自動(dòng)埋弧焊，焊條電弧焊與自動(dòng)埋弧焊間隔時(shí)間不宜過長。大接管自動(dòng)埋弧焊焊接參數(shù)見表2-10，焊接坡口順序如圖2-19所示。

⑤ 焊接結(jié)束立即進(jìn)行消氫處理，消氫處理的溫度為300～350℃，保溫2h，可按局部預(yù)熱方法進(jìn)行。處理后需在焊縫背面用碳弧刨清根，若焊縫已冷至150℃以下，則需重新預(yù)熱后再碳弧刨。清根后，應(yīng)做磁粉深傷檢查裂紋，然后用焊條電弧焊（J507）焊妥背面焊縫。

⑥ 中心接管焊后，應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，其溫度、時(shí)間規(guī)范如圖2-20所示。熱處理結(jié)束后，再按上述程序進(jìn)行第二只、第三只接管的開孔、焊接及焊后處理。

⑦ 所有大接管焊后，應(yīng)進(jìn)行焊縫的無損探傷，其要求見表2-11。

大接管焊接采用自動(dòng)埋弧焊代替焊條電弧焊工藝，既能有效地提高焊接質(zhì)量及生產(chǎn)率，又能大大減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度。除了封頭接管外，筒身上呈馬鞍形焊縫的接管，只要采用能按馬鞍形軌跡運(yùn)動(dòng)的焊接專用裝置，同樣也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊，馬鞍形自動(dòng)焊專用裝置如圖2-21所示。此外，如將球形封頭置于焊接變位機(jī)上，則普通焊機(jī)也能進(jìn)行焊接，但這一方法的缺點(diǎn)是接管較難對準(zhǔn)中心線。焊接變位機(jī)如圖2-22所示。

2.2.8　30m3奧氏體不銹鋼發(fā)酵罐埋弧焊

（1）技術(shù)條件

板材為06Cr19Ni10，板厚δ=10mm；筒體直徑為2400mm，長為L=9896mm；工作壓力為0.25MPa；工作介質(zhì)為發(fā)酵液蒸氣；工作溫度為145℃。

（2）焊接工藝規(guī)范

采用I形坡口，根部間隙為4mm，坡口及兩側(cè)50mm以內(nèi)應(yīng)清理干凈，不得有油污及雜質(zhì)；焊絲為H0Cr21Ni10，并清理干凈，直徑為4mm；焊劑為HJ260，烘干規(guī)范為250℃保溫2h；電源為直流反接；焊接參數(shù)見表2-12。

為防止475℃脆化及σ脆性相析出，焊接過程中，采用反面吹風(fēng)及正面及時(shí)水冷的措施，快速冷卻焊縫。

焊后進(jìn)行焊縫外觀檢驗(yàn)，外觀合格則進(jìn)行20%的X射線探傷，且符合JB/T 4730.2—2005《承壓設(shè)備射線檢測》Ⅱ級要求，同時(shí)對工藝進(jìn)行檢查：試板進(jìn)行X射線探傷和力學(xué)性能試驗(yàn)，合格后進(jìn)行整體水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.31MPa。

2.2.9　厚10mm的Q235A低碳鋼板I形坡口對接雙面焊（帶焊劑墊）

（1）焊前準(zhǔn)備

1）焊件技術(shù)要求

① 首先將待焊接鋼板板邊搟平，從而保證鋼板的平面度，防止兩塊鋼板組對時(shí)發(fā)生錯(cuò)邊；然后將待焊接鋼板板邊刨邊或銑邊，通過機(jī)加工保證鋼板邊緣的直線度。從而才能保證焊縫的組對間隙均勻，防止因局部焊縫間隙過大而導(dǎo)致焊漏。

② 對待焊接接頭進(jìn)行清理，將焊縫兩側(cè)20～30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、氧化皮清除干凈，使露出金屬光澤，以防止產(chǎn)生氣孔。

③ 將鋼板組對，要求組對間隙和錯(cuò)邊量見表2-13。

④ 采用焊條電弧焊進(jìn)行定位焊。定位焊縫距離正式焊縫端部30mm，定位焊間距400～600mm，定位焊縫長度為50～100mm。

2）焊接材料

① 定位焊采用的焊條型號為E4315或E4303，直徑為4mm或3.2mm。

② 埋弧焊采用H08A焊絲，焊絲直徑為5mm或4mm，焊劑牌號為HJ431。

③ 焊條、焊劑按照規(guī)定烘干后使用。

（2）焊接操作

① 焊接順序　首先將焊縫背面襯焊劑墊，焊接一面焊縫，然后將鋼板翻身，焊接另一側(cè)背面焊縫。

② 焊接參數(shù)　焊接參數(shù)見表2-14。

2.2.10　電站鍋爐主焊縫的雙面埋弧焊

（1）技術(shù)要求

銅筒材料：20g，厚度δ=42mm。

工作壓力：3.82MPa。

焊縫表面：外形尺寸符合圖樣和工藝文件的規(guī)定；焊縫及熱影響區(qū)表面無裂紋、未熔合、夾渣、弧坑、氣孔和咬邊。

焊縫X射線探傷：按JB/T 4730.2—2005Ⅱ級。

焊接接頭力學(xué)性能：σb =400～500MPa，σs =225MPa，δ5 =23%，冷彎α=180°，AkV =27J。

焊接接頭宏觀金相：沒有裂紋、疏松、未熔合、未焊透。

（2）焊接工藝

① 坡口形狀及尺寸如圖2-23所示。

② 選用的焊接材料為?5mm H08MnA焊絲和HJ431焊劑。

③ 焊接參數(shù)見表2-15。采用多層搭接焊，焊層分布如圖2-24所示，層間溫度為100～250℃。焊絲偏移量見表2-16。

2.2.11　H型鋼厚板對接埋弧焊

板材：Q345（16Mn），厚度δ=40mm。

焊接材料：焊絲為H08MnA，?4mm，焊劑為SJ101，使用前烘焙溫度為300～350℃，保溫2h。

坡口形式如圖2-25所示，坡口加工采用刨邊機(jī)。若采用火焰切割，則將坡口處0.5mm的硬化層磨去。坡口及側(cè)面（2δ+30mm）應(yīng)做超聲波檢查，確定焊修或報(bào)廢。坡口及附近30mm范圍表面上，應(yīng)無水分、油污、銹跡和毛刺。

定位焊縫長60～70mm，間距400mm。焊前母材的清理、預(yù)熱、焊條選用和烘焙與正式施焊時(shí)相同。

引弧板和引出板的尺寸為100mm×75mm，其上的坡口與焊件一致。

預(yù)熱溫度為107℃，預(yù)熱寬度為坡口每側(cè)76mm。層間溫度為150～180℃，焊接參數(shù)見表2-17。

2.2.12　乙烯蒸餾塔縱縫的埋弧焊

工作溫度：-70℃。

工作壓力：0.6MPa。

板材：0.9Mn2V（正火），厚度為16mm。

焊接材料：焊絲為H08Mn2MoVA，焊劑為HJ250，使用前烘干溫度為300～350℃，保溫2h。

坡口形式為I形，根部間隙為4mm。

采用直流電源反接。

焊前將坡口兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的水分、油及污物清理干凈，并除銹及氧化皮，直至露出金屬光澤。

焊接定位焊縫時(shí)采用W707焊條，焊前烘干溫度為350℃，保溫1h。焊接電流：?4mm焊條為140～180A。

焊接第一層里面焊縫時(shí)采用焊劑墊，并使焊劑墊與筒體緊密貼合，不得有間隙。乙烯蒸餾塔筒體縱縫埋弧焊焊接參數(shù)見表2-18。

2.2.13　大直徑筒體環(huán)縫對接雙面埋弧焊

（1）焊前準(zhǔn)備

1）焊件技術(shù)要求

① 大直徑圓形筒體對接環(huán)焊縫的雙面埋弧焊，先在焊劑墊上焊接內(nèi)側(cè)環(huán)縫。焊劑墊由滾輪和承托焊劑的帶組成，如圖2-26所示，利用圓形筒體與焊劑之間的摩擦力帶動(dòng)筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并不斷地向焊劑墊上添加焊劑。然后焊接外側(cè)環(huán)縫。

② 兩段筒體組對時(shí)，應(yīng)防止發(fā)生錯(cuò)邊量過大的現(xiàn)象，并保證焊縫的組對間隙均勻，防止因局部焊縫間隙過大而導(dǎo)致焊漏。

③ 對待焊接接頭進(jìn)行清理，將焊縫兩側(cè)20～30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、氧化皮清除干凈，使露出金屬光澤，以防止產(chǎn)生氣孔。

④ 采用焊條電弧焊進(jìn)行定位焊。定位焊縫長度為50～100mm，應(yīng)對稱布置。

2）焊接設(shè)備　在進(jìn)行圓形筒體對接環(huán)焊縫焊接時(shí)，焊機(jī)小車可固定在懸臂架上，焊接速度由滾動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（2）焊接操作

① 焊接順序　首先焊接筒體內(nèi)側(cè)對接環(huán)焊縫，然后焊接筒體外側(cè)對接環(huán)焊縫。焊絲與焊件的相應(yīng)位置非常關(guān)鍵，焊件的直徑越大，允許焊絲偏移的尺寸就越大，這是因?yàn)楹讣睆皆酱螅谕黄浦行慕堑那闆r下，所對應(yīng)的弧長就越大；環(huán)縫的焊接速度越大，允許焊絲偏移的尺寸就越大，這是為了使熔池和熔渣能在適當(dāng)?shù)奈恢媚蹋悦庠斐设F液流失或下淌，保證焊縫質(zhì)量。

② 內(nèi)側(cè)焊道的操作技術(shù)　當(dāng)焊接內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫時(shí)，焊絲偏移見圖2-27（a），如果是小直徑管，則偏移的距離往往會(huì)小于30mm。焊絲的偏移使得焊絲處于上坡焊的位置，其目的是使焊縫有足夠的熔深。

當(dāng)焊接厚壁對接焊縫時(shí)，隨著焊接層數(shù)的增加，相當(dāng)于管子直徑在減小，因而焊絲的偏移距離應(yīng)由大到小變化。從多層焊的焊接來講，底層焊縫要求有一定的熔深，焊縫寬度不宜過大，故要求偏移距離大一；而焊到焊縫表面時(shí)，則要求有較大的焊縫寬度，這時(shí)偏移可以小一些。

③ 外側(cè)焊道的操作技術(shù)　當(dāng)焊接外側(cè)環(huán)焊縫時(shí)，焊絲偏移見圖2-27（b），如果是小直徑管，則偏移的距離往往會(huì)小于30mm。焊絲的偏移使得焊絲處于下坡焊的位置，這樣，一可減小熔深避免燒穿，二可使得焊縫成形美觀。

當(dāng)焊接厚壁對接焊縫時(shí)，隨著焊接層數(shù)的增加，相當(dāng)于管子直徑在增大，因而焊絲的偏移距離應(yīng)由小到大變化。從多層焊的焊接來講，底層焊縫要求有一定的熔深，焊縫寬度不宜過大，故要求偏移距離小一些；而焊到焊縫表面時(shí)，則要求有較大的焊縫寬度，這時(shí)偏移可以大一些。

2.2.14　液化石油氣儲(chǔ)罐筒節(jié)的埋弧焊

（1）基本情況

液化石油儲(chǔ)氣罐屬于Ⅱ類壓力容器，罐體材料為16MnDR低溫鋼，焊接方法采用埋弧焊，罐體尺寸直徑×長×板厚為1800mm×6000mm×14mm，焊后要求罐體整體進(jìn)行熱處理。液化石油儲(chǔ)氣罐筒節(jié)結(jié)構(gòu)如圖2-28所示。

（2）坡口形式

采用I形坡口，坡口處共焊兩層焊縫，第一層焊縫焊完后，用碳弧氣刨對焊縫進(jìn)行清根，把未焊透、焊接缺陷刨掉，再用角磨機(jī)把刨槽內(nèi)外的氧化、滲碳、滲銅層等都磨掉，最后用埋弧焊焊接第二層。坡口形式見圖2-29。

（3）焊接材料

液化石油儲(chǔ)氣罐應(yīng)具備較高的綜合力學(xué)性能，根據(jù)等強(qiáng)度原則，焊接材料匹配如下：?4mm的10Mn2焊絲，SJ101焊劑，焊條電弧焊定位，焊條牌號為J507。焊條焊前烘焙溫度為350～400℃，保溫1h。焊劑焊前經(jīng)300～350℃烘焙，保溫1～2h。

焊劑的堿度對16MnDR鋼的低溫韌性有很大影響，焊劑堿度越大，焊縫中的含氧量越低，焊縫金屬的沖擊韌度越高。選用SJ101焊劑，是因?yàn)樗鼘儆趬A性焊劑，焊劑中的堿性氧化物MgO和CaO的含量較高，含P、S量較低，松裝密度小，熔點(diǎn)高等，適用于大熱輸入的焊接。SJ101焊劑的主要成分見表2-19。

（4）焊接操作

埋弧焊焊接時(shí)，焊接參數(shù)應(yīng)選擇快速焊、小熱輸入、層間溫度控制在150℃，先焊各個(gè)罐節(jié)的縱縫，然后再焊罐節(jié)及儲(chǔ)氣罐封頭環(huán)形焊縫。液化石油儲(chǔ)氣罐的焊接參數(shù)見表2-20。液化石油儲(chǔ)氣罐體環(huán)境埋弧焊焊絲的偏移位置如圖2-30所示。

（5）焊后熱處理

液化石油儲(chǔ)氣罐體焊后，為了使焊縫組織晶粒細(xì)化，改善焊接接頭的組織與性能，增加焊縫抗應(yīng)力腐蝕的能力，消除焊接殘余應(yīng)力，從而提高焊縫的沖擊韌度，罐體應(yīng)進(jìn)行整體熱處理。

2.2.15　厚板的埋弧自動(dòng)焊在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

某廠生產(chǎn)制作的冷卻筒體，材質(zhì)為日本產(chǎn)SB410，板厚分別為28mm和32mm。需進(jìn)行工藝評定試驗(yàn)，現(xiàn)將工藝試驗(yàn)規(guī)范列舉如下。

（1）28mm厚板的工藝評定試驗(yàn)

① 接頭形式　接頭形式采用雙面不對稱V形坡口，坡口形式如圖2-31所示。

② 焊接參數(shù)　焊接參數(shù)如表2-21所示。

③ 其他要求　環(huán)境溫度≥5℃。背面碳弧氣刨清根。

（2）28mm（25mm）厚板的埋弧自動(dòng)焊

① 接頭形式　接頭坡口采用不對稱雙面V形坡口，如圖2-32所示。

② 焊接參數(shù)　焊接參數(shù)見表2-22。

③ 其他要求　環(huán)境溫度≥5℃。背面碳弧氣刨清根。