某製造廠為一大型工程機械公司生產100多米高的塔式起重機等工程機械部件,這些部件均為焊接件,焊接工作量大,焊接質量要求較高,技術難度較大。原採用焊條電弧焊，焊接變形大且難以控制,生產率低。
通過對CO2氣保焊、富氬氣保焊及焊條電弧焊進行對比工藝試驗及評定,決定除對個別有外觀要求的焊縫採用富氬氣體保護焊外,其餘均採用CO2氣保焊。生產實踐證明,這樣既保證了焊接質量,又提高了勞動生產率,降低了成本,取得了較好的經濟效益。
1 焊接接頭情況及焊縫技術要求
1)焊接接頭形式有對接接頭、角接接頭、T形接頭及搭接接頭,其中絕大部分是T形接頭。
2)焊縫形式有對接焊縫及角焊縫,大部分為角焊縫,由於板厚不同,焊腳分別為6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm不等。
3)母材主要為碳素結構鋼板Q 2352A,規格有6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 20 mm, 25 mm等幾種。
4)焊縫外觀要求焊縫及熱影響區表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合等缺陷。焊縫形狀尺寸符合圖樣要求,焊縫與母材平滑過渡。部分焊縫要求超聲波探傷合格。
2焊接試驗
參照JB4708- 2000《壓力容器焊接工藝評定》,進行CO2氣保焊、富氬氣保焊、焊條電弧焊對接接頭力學性能試驗, T形接頭角焊縫試驗及CO2氣保焊、富氬氣保焊飛濺成形工藝性能,進行對比分析。
2.1對接接頭力學性能試驗
1)試驗材料Q235-A , 300 mm×125 mm×10mm , 2塊；焊條電弧焊開60V形坡口, CO2氣保焊、富氬氣保焊開45V形坡口,單面焊雙面成形。
2)焊接方法及焊接材料焊條電弧焊, E4303,φ3.2 mm ,φ4 mm；CO2氣保焊、富氬氣保焊焊絲ER50-6, 5φL2；富氬氣：80%A r+ 20%CO2。
3)檢驗內容外觀檢查, RT檢驗,力學性能試驗(拉力試驗、彎曲試驗)。
2.2 T形接頭角焊縫試驗
1)材料Q235-A，300 mm×125 mm×10mm，2塊,不開坡口，單道焊。
2)焊接方法及焊接材料焊條電弧焊,焊條E4303，φ3.2 mm；CO2氣保焊、富氬氣保焊,焊絲ER 50-6,φL2 mm；富氬氣: 80%Ar+ 20%CO2。
3)檢驗內容外觀檢查,切取5個截面進行金相宏觀檢查。要求斷面無裂紋,無未焊透,無未熔合缺陷。
2. 3T形接頭角焊縫成形、飛濺試驗試驗條件同2. 2,通過對比試驗對CO2氣保焊、富氬氣保焊進行外觀成形及飛濺大小進行評定。
3焊接試驗結果分析
1)從對接接頭焊縫力學性能試驗可知, 3種焊接方法的焊接接頭外觀檢查符合要求, RT檢驗均高於ê級合格,焊接接頭的抗拉強度以富氬氣保焊最高, CO2氣保焊次之,焊條電弧焊最低,這是因為富氬氣保焊氧化性較少,合金元素燒損較少所致,但它們均高於母材規定的最小值。按規定的彎曲角,每個試件面彎、背彎各2個,彎曲試驗合格。這說明3種焊接方法及焊接工藝的焊接接頭力學性能試驗合格。但富氬氣保焊、CO2氣保焊坡口角度較少,鈍邊較大,比焊條電弧焊生產率高,節省材料,成本低,焊接變形少。這是因為氣體保護焊焊絲較細,電流密度大,熔深大,電弧穿透力強,易焊透所致。
