CO2 MAG焊接技术在锅炉压力容器行业应用的工艺特点.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除CO2/MAG焊接技术在锅炉压力容器行业应用的工艺特点1 CO2气体保护焊的优缺点及认识误区 CO2气体保护焊接方法具有明弧、无渣、节能、生产率高、成本低、变形小、抗锈能力强、焊缝含氢量低、抗裂性好、可进行全位置焊接等特点，因此这种焊接方法应用很广泛，并且普及率逐年上升。但在锅炉压力容器行业应用的还较少，分析其原因主要存在以下认识误区。1.1 CO2焊的焊接接头质量比焊条电弧焊要低，焊接过程中飞溅大，不适合焊接重要的焊接产品。1.2 电弧气氛中具有较强的氧化性，焊缝金属的含氧量较高，焊接接头的冲击韧性值低；焊接工艺评定不合格，难于应用于焊接生产。1.3 CO2焊缝成形差，焊道凸起狭窄（如驼峰焊道）；焊缝容易产生咬边及未熔合等焊接缺陷。 随着CO2焊接电源先进控制技术的提高，高品质焊接材料的发展及新型焊接工艺的应用，上述CO2焊接缺点（飞溅大、成形差、韧性低）均能得到有效的解决。2 CO2焊接工艺的改进2.1 80年代曾有专家提出：CO2焊接工艺方法不适合锅炉，压力容器的焊接，因为其塑韧性不稳定。主要原因是过去的CO2焊丝标准沿袭了原苏联的旧标准，焊丝含Mn量偏高：（Mn：1.82.1%），Mn/Si比值高，焊缝强度高，塑韧性偏低。随着焊丝质量的改进，引用欧美焊丝标准，Mn/Si比值适当（Mn：1.41.85% Si：0.81.15%），CO2焊缝塑韧性值均略高于碱性低氢焊条的塑韧性值。2.2 采用混合气体保护焊（MAG焊），合金元素过渡系数高，焊缝综合机械性能优良。焊接接头的冲击韧性值较高，如唐山神钢公司生产的MG-51T实心焊丝其熔敷金属的机械性能见下表：焊接方法屈服强度s（MPa）抗拉强度b（MPa）延伸率（%）冲击韧性Akv（J）CO2 46056032110MAG520600311602.3 Ar+CO2混合气体保护焊（MAG焊）的电弧稳定了阴极斑点，提高了电弧的稳定性。保护气体中加入7595%Ar，增大了电弧的热功率，降低熔池的表面张力，熔池金属的润湿性好，焊道平铺无凸起缺陷，改善了焊缝熔深形状和外观成型，减小咬边倾向。2.4 MAG焊电弧增强了熔滴过渡的稳定性。熔滴短路过渡时飞溅少（较CO2焊减少1020%）。当焊接电流超过喷射过渡的临界电流时（如1.2实心焊丝MAG焊时电流I 280A），熔滴达到射流过渡状态，实现了无飞溅焊接。2.5 当焊接电流低于临界电流时采用脉冲熔化极电源，能达到无飞溅的脉冲射滴、射流过渡。2.6 CO2焊采用药芯焊丝由于电弧和熔池都是在气+渣联合保护下，具有飞溅少、气孔少、韧性高、熔深大、熔敷速度高等特点，更加适合锅炉压力容器重要受压元件的焊接。2.7 控制焊缝外观成形也依靠焊工熟练的操作技能，如立焊、全位置焊接的运枪手法见图一，推荐采用反月牙形运枪手法，焊缝余高低，无咬边缺陷。3 CO2/MAG焊接工艺在锅炉压力容器受压元件上焊接的应用3.1 159*5锅炉压力容器筒体和管道采用MAG自动焊及半自动焊或钨极氩弧焊（TIG焊）打底+MAG半自动填充盖面焊，替代焊条电弧焊和埋弧自动焊，工效提高23倍以上。3.2 压力容器筒体的纵、环焊缝，法兰、人孔及加强板焊缝采用MAG焊接工艺，能使焊接总成本降低39.6-58.7%（与焊条电弧焊比）,平均降低48.5%。3.3 锅炉本体和耐热钢管的焊接采用专用的药芯焊丝CO2气体保护焊，效率与焊条电弧焊相比可提高工效2.02-3.88倍。3.4 药芯焊丝CO2气体保护焊接球形容器，X光一次探伤合格率达到99.04%；焊缝质量高，成本低，获得可观的经济效益。某公司油罐施工焊接中测定的CO2焊比焊条电弧焊成本降低了65%。3.5 CO2/MAG焊工艺优质、高效、低成本的综合优点是其它焊接方法所不能比拟的。 据有关资料介绍：在某行业CO2焊接熔敷金属量占焊接总熔敷量由8%提高到15%，可获得经济效益5.65亿元。4 总结4.1 采用Ar+CO2混合气体保护与实心焊丝相结合的工艺；采用CO2气体保护+药芯焊丝相结合的工艺；经过焊接工艺评定，完全适合锅炉压力容器受压元件的焊接。4.2 非受压元件采用CO2气体保护+实