单面焊双面成型.doc

单面焊双面成型工艺简介在锅炉、压力容器、造船、冶金、管道安装等行业，焊接是必备的工艺，传统上基于工艺、设备的限制，为了保证焊接质量，广泛采用的清根后双面焊的工艺；只有在施焊位置实在无法清根的情况下，才采用单面焊工艺，此时，成型及焊缝质量受坡口形状、施焊位置、焊工技能的限制因素较多，成型质量较差、合格率低，从而也就形成了“能双面焊，绝不单面焊”的传统观念；为了解决双面焊存在的问题，提高劳动生产率、降低劳动强度和能源损耗，日本从50年代，已经开始了单面焊工艺的研究，并在80年代，广泛进行了应用，成为一种高效的焊接工艺；其核心是在背面采用衬垫材料，单面焊接，焊缝在背面直接成型，同时确保整个焊缝的外观质量和力学性能；七五期间，国内的焊接工作者启动了单面焊双面成型工艺及衬垫的研究，武汉理工大学（原武汉水运工程学院、原武汉交通科技大学）焊接教研室承接了交通部高效焊接衬垫的研制，以施雨湘教授、张建强博士、杜学铭副教授等一批专家学者，在90年代初，开发出了国产的烧结型陶瓷衬垫，解决限制我国单面焊工艺使用的衬垫材料问题，并对在不同焊接方法下的使用，进行了持续深入研究，发表了一批论文，证实了采用陶瓷衬垫的单面焊工艺，不但完全可以保证焊接质量，提高焊接效率，节能、减排，而且经济性非常高！国产的烧结型陶瓷单面焊衬垫，适用于各种焊接位置：直焊缝、角焊缝，不同的焊接方法：手工焊、CO2焊等，目前已经广泛使用与造船等行业；与传统的双面焊相比，采用陶瓷衬垫的单面焊工艺，完全可以将传统焊接工艺改变为“能单面焊，绝不双面焊”，其具有明显的优点：1. 焊接效率高；无需再进行背面除渣、清根，大大减少了焊材和人工的使用；2. 焊缝外观成型光滑均匀，充分保证余高和外观质量；3. 焊缝内部质量稳定，确保100% 达到、类焊缝的要求；4. 降低工人的劳动强度；5. 降低对焊工技能的依赖，降低加工成本；6. 节约电能，如采用CO2单面焊工艺，可以节约电能50%以上；7. 提高工件的加工效率，缩短在线时间；8. 无需增加昂贵的焊接设备；手工焊或CO2焊均可；9. 综合成本（人工、焊材、电费等）节约50% 以上； 以压力锅炉、压力容器的环缝和直缝为例，采用烧结型陶瓷衬垫，简单的工艺过程是：a) 板材下料；b) 根据板厚、材料的不同，开坡口；c) 进行工件形状（如滚圆等）加工；d) 工件点焊对接、固定；e) 焊缝背面贴合适的陶瓷衬垫；f) CO2焊打底1-2层；推荐CO2焊是因为相对于手工焊，其更节能、高效，无需除渣，焊接质量更容易控制，对焊工的技能要求更低；g) 埋弧自动焊盖面或CO2焊盖面；h) 揭去衬垫；i) 进行焊接质量检查（外观、无损探伤）；锅炉压力容器材料20g陶瓷衬垫单面焊接工艺要求1. 焊接设备1.1 采用CO2半自动或全自动均可，由于半自动焊接操作灵活，一般情况下优先选用；1.2 如果焊接规则焊缝，也可选用全自动CO2焊机；1.3 选用焊机的额定工作电流应该在350A或以上；2. 焊接材料2.1 采用1.2mm或1.0mm的焊丝均可；2.2 考虑到焊接综合效率、焊材经济性等因素，优先选用1.2mm的实芯焊丝；2.3 保护气体，优先选用CO2 + Ar保护，减少飞溅；3. 坡口及试板规格要求3.1 板厚=1214mm的试板，坡口角度为50左右比较合适，即，每侧坡口角度为25左右，且不留钝边；3.2 板厚=1618mm的试板，坡口角度为55左右比较合适，即，每侧坡口角度为27.5左右，不留钝边；3.3 板厚在20mm以上的试板，坡口角度为60左右比较合适，即，每侧坡口角度为30左右，不留钝边；3.4 坡口两侧应去除铁锈、氧化皮及油污等杂质；3.5 每块试板的宽度应大于100mm、长度大于300mm；4. 焊接工艺参数设定4.1 焊接工艺参数应根据板厚来确定，主要调整焊接电流和焊接速度；4.2 板厚=1214mm的试板，焊接电流控制在200220A之间；4.3 板厚=1