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工程建設(shè)中常用焊條的選擇 建筑工程焊條要求

工程建設(shè)中常用焊條的選擇

  工程建設(shè)中常用焊條的選擇是小編為大家?guī)?lái)的論文范文,歡迎閱讀。

  摘要:在油田產(chǎn)能建設(shè)工程中,涉及的焊條種類較多,本文對(duì)焊條藥皮特性、成分、力學(xué)性能、工作條件及被焊材質(zhì)等方面進(jìn)行總結(jié)分析,列舉焊條選擇要求,為正確地選擇使用焊條提供綜合說(shuō)明。

  關(guān)鍵詞:常用 焊條 特性 選擇 要點(diǎn)

  電焊條的種類繁多,每種焊條都有一定的特性和用途,即使同一類別的焊條,由于不同的藥皮類型,其使用特性也是不同的,加之被焊工件的理化性能、工作條件(結(jié)構(gòu)形狀及剛度)、施工條件的不同,還要考慮生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)性等因素,這些勢(shì)必給焊條的選擇帶來(lái)一定的困難。

  因此,有必要確定一些基本原則,為選擇焊條提供指導(dǎo)。

  在油田產(chǎn)能建設(shè)工程中,涉及的焊條種類較多,除了要認(rèn)真了解各種焊條的成分、性能及用途等資料外,還必須結(jié)合被焊工件的狀況施工條件及焊接工藝等,進(jìn)行綜合考慮,從而正確地選擇使用焊條。

  1常用焊條的特性考慮

  1.1纖維素型焊條的特性

  纖維素型焊條藥皮中木粉、淀粉、纖維素等有機(jī)物達(dá)30%左右,還含有適量的TiO2、石棉等,采用錳鐵脫氧。

  焊接過(guò)程中有機(jī)物分解產(chǎn)生大量氣體,以保護(hù)電弧和熔池金屬故可稱之謂氣保護(hù)型焊條。

  因?yàn)橐揽繗怏w保護(hù),造渣劑可以減少,藥皮厚度變薄,焊接時(shí)電弧吹力強(qiáng)、熔深大,脫渣容易,但飛濺較多。

  該焊條適于全位置焊接,主用于向下立焊,目前在油田直徑大于159毫米的管道工程中做為打底焊條應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

  焊接時(shí)最好采用直流電源反極性:焊接電流應(yīng)盡可能小一些,否則藥皮過(guò)熱,有機(jī)物將提前分解,熔池保護(hù)不充分,容易出現(xiàn)焊接缺陷。

  1.2低氫型焊條特性

  低氫型焊條不是按照藥皮中主要原材料命名的,它表征的是熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量少。

  藥皮中主要含有碳酸鹽和螢石之類的氟化物,熔渣的堿度高,也稱作堿性焊條。

  造渣成分有CaO、CaF2、MgO、SiO2、TIO2、ZrO2等。

  焊條制造時(shí),烘干溫度較高。

  以便進(jìn)一步去除藥皮中的水分,降低氫的來(lái)源。

  低氫型焊條的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是熔敷金屬的擴(kuò)散氫含量很低,為其他類型藥皮的五分之一至十分之一。

  擴(kuò)散氫低,對(duì)改善冷裂紋的能力有著重要作用。

  因此,大厚度或剛性結(jié)構(gòu)應(yīng)采用低氫焊條施焊,否則會(huì)在焊縫中或熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋,隨著鋼種或焊縫強(qiáng)度的提高,允許的擴(kuò)散氫量要降低。

  因此,為避開(kāi)產(chǎn)生焊接冷裂紋,焊接高強(qiáng)度鋼時(shí)應(yīng)采用超低氫焊條。

  焊條藥皮吸潮后,熔敷金屬中的擴(kuò)散氫量要明顯提高,這也是造成焊接冷裂紋的重要理由之一。

  低氫型焊條在油田產(chǎn)能建設(shè)工程中輸送有毒、易燃介質(zhì)及重要結(jié)構(gòu)工程中廣為應(yīng)用;同時(shí)也是返修的優(yōu)選焊條。

  1.3酸性焊條特性

  酸性焊條的藥皮組分氧化性強(qiáng),對(duì)水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大,焊條在使用前經(jīng)150℃烘焙1小時(shí),纖維素焊條若不受潮,也可不烘干。

  電弧穩(wěn)定,可用交流施焊,焊接電流較大,可長(zhǎng)弧操作。

  合金元素過(guò)渡效果差,焊縫成形較好,除氧化鐵型外熔深較淺,熔渣結(jié)構(gòu)呈玻璃狀,脫渣較方便。

  焊縫常、低溫沖擊性能較高,除氧化鐵型外,抗裂性能較差。

  焊縫中含氫量高,易產(chǎn)生白點(diǎn),影響塑性,焊接時(shí)煙塵較少。

  1.4堿性焊條特性

  堿性焊條藥皮組分還原性強(qiáng),對(duì)水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性大,焊條在使用前經(jīng)300~400℃,1~2小時(shí)烘干。

  藥皮中含有氟化物惡化電弧穩(wěn)定性,須直流施焊,焊接電流較小,較同規(guī)格的酸性焊條小10%左右,須短弧操作,否則易引起氣孔,合金元素過(guò)渡效果好。

  焊縫成形尚好,容易堆高,熔深較深,熔渣結(jié)構(gòu)成結(jié)晶狀,坡口內(nèi)第一層脫渣較困難,以后各層脫渣較容易。

  焊縫常、低溫沖擊性能較高,抗裂性能較好,焊縫中含氫量較低,焊接時(shí)煙塵較多。

  2電焊條的基本條件考慮

  2.1考慮焊件的力學(xué)性能、化學(xué)成分的`要求

 、?gòu)牡葟?qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),選擇滿足力學(xué)性能要求的焊條。

  或結(jié)合母材的焊接性,改用不等強(qiáng)度而韌性好的焊條,但要轉(zhuǎn)變焊縫結(jié)構(gòu)形式,以滿足等強(qiáng)度、等剛度的要求。

 、谑谷鄯蠼饘俚暮辖鸪煞址匣蚪咏覆。

  ③當(dāng)母材化學(xué)成分中碳或硫、磷等有害雜質(zhì)較高時(shí),應(yīng)選擇抗裂性和抗氣孔能力較強(qiáng)的焊條,如低氫型焊條。

  必須指出,焊接構(gòu)件對(duì)力學(xué)性能和化學(xué)成分的要求并不是均衡的,有的焊件可能偏重于強(qiáng)度、韌性等方面要求,而對(duì)化學(xué)成分不一定要求與母材一致,如選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時(shí),首先應(yīng)側(cè)重考慮焊縫金屬與母材間的等強(qiáng)度,或焊縫金屬的高韌性;有的焊件又可能偏重于化學(xué)成分方面的要求,如結(jié)合耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇,通常側(cè)重于考慮焊縫金屬與母化學(xué)成分的一致;有時(shí)也可能對(duì)兩者都有嚴(yán)格的要求,因此在選擇焊條時(shí),應(yīng)分清主次,綜合考慮。

  2.2考慮焊件的工作條件和使用性能

 、俟ぜ诔惺軇(dòng)載荷和沖擊載荷的情況下,除了要求保證抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度外,對(duì)沖擊韌性、塑性均有較高的要求。

  此時(shí)應(yīng)選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。

 、诠ぜ诟g介質(zhì)中工作時(shí),必須分清介質(zhì)種類、濃度、工作溫度以及腐蝕類型(一般腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等),從而選擇合適的不銹鋼焊條。

 、酃ぜ谑苣p條件下工作時(shí),須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損,是金屬間磨損還是磨料磨損。

  還應(yīng)考慮是否在腐蝕介質(zhì)中工作,以選擇合適的堆焊焊條。

 、芴幵诘蜏鼗蚋邷叵鹿ぷ鞯墓ぜ,應(yīng)選擇能保證低溫或高溫力學(xué)性能的焊條。

  2.3考慮工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力狀態(tài)、剛度大小、焊接坡口制備和焊接部位等因素

  ①形狀復(fù)雜或大厚度的工件,由于其焊縫金屬在冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大,容易產(chǎn)生裂紋。

  因此,必須采用抗裂性好的焊條,如低氫型焊條、高韌性焊條或氧化鐵型焊條。

  ②焊接部位所處的位置不能翻轉(zhuǎn)時(shí),必須選擇能進(jìn)行全位置焊接的焊條。

 、垡蚴軛l件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時(shí),就應(yīng)考慮選用氧化性強(qiáng),對(duì)鐵銹、氧化皮和油污反應(yīng)不敏感的酸性焊條以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。

  3同種鋼材焊接時(shí)焊條的選擇要點(diǎn)

  3.1力學(xué)性能和化學(xué)成分要求

  對(duì)于普通結(jié)構(gòu)鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度,應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條;對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼,主要要求焊縫金屬力學(xué)性能與母材匹配,有時(shí)還經(jīng)求合金成分與母材相同或接近;在被焊結(jié)構(gòu)剛性大,接頭應(yīng)力高、焊縫容易產(chǎn)生裂紋和不利情況下,可考慮選用比母材強(qiáng)度低一級(jí)的焊條;當(dāng)母材中碳、硫、磷等元素含量偏高時(shí),焊縫容易產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條。

  3.2焊件的使用性能和工作條件要求

  對(duì)承受動(dòng)載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強(qiáng)度要求外,主要應(yīng)保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑形,可選用塑形和韌性指標(biāo)較高的低氫焊條;接觸腐蝕介質(zhì)的焊件,應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐蝕焊條;在高溫或低溫條件下工作的焊件應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼或低溫鋼焊條。

  3.3焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力狀態(tài)

  對(duì)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大及大厚度焊件,由于焊接過(guò)程中產(chǎn)生很大的應(yīng)力,容易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條;對(duì)焊接部位難以清理干凈的焊件,應(yīng)選用氧化性強(qiáng)對(duì)鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條;對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,有些焊縫處于非平焊位置,應(yīng)選用全位置焊接的焊條。

  4施工的條件及設(shè)備

  在沒(méi)有直流電源,而焊接結(jié)構(gòu)又要求必須使用低氫焊條的場(chǎng)合,應(yīng)選用交直流兩用低氧焊條;在狹小或通風(fēng)條件差的場(chǎng)合,選用酸性焊條或低塵低氫焊條。

  4.1操作工藝性能

  在滿足產(chǎn)品性能要求的條件下,盡量選用工藝性能好的酸性焊條。

  4.2經(jīng)濟(jì)效益

  在滿足使用性能和操作工藝性能的條件下,盡量選用成本低、效率高的焊條。

  5結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述,在選擇焊條過(guò)程中需要多方考慮,選擇的應(yīng)該是一個(gè)合適的范圍,并進(jìn)行焊條的工藝性能驗(yàn)證,通過(guò)實(shí)際操作看焊條能否容易地進(jìn)行焊接作業(yè),在焊接過(guò)程中考察電弧的發(fā)生狀態(tài)熔渣的流動(dòng)性,熔滴的過(guò)渡情況,焊后考察熔渣的清除程度、焊縫的外觀等,通過(guò)整個(gè)焊接作業(yè)所表現(xiàn)出的性能及試驗(yàn)評(píng)定,來(lái)確定哪一種焊條是最優(yōu)選擇。

  由于焊接工藝性能還受到焊工的技術(shù)水平、電焊機(jī)的性能、焊接工具、母材的性質(zhì)(材質(zhì)、板厚、接頭的種類)、焊接參數(shù)等諸多因素的影響,所以要客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)焊條的工藝性能是比較困難的,因而在評(píng)定焊條的工藝性能時(shí),還應(yīng)固定焊工、電焊機(jī)、其他焊接工具、試驗(yàn)材料、焊接參數(shù)等條件。

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