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管道現(xiàn)場加工——焊接

  
評論: 更新日期:2015年03月31日

表3—3 冬季焊接預熱的規(guī)定
?

鋼號
環(huán)境溫度/℃
預熱寬度/mm
預熱達到溫度/℃
含碳量≤0.2%碳素鋼
≤-20
?
每側不小于40
?
100~150
0.2%<含碳量<0.3%
≤-10
100~150
16Mn
≤0
100~200

 ?、唁摴軐跈z查合格后方可進行點焊,點焊時,應符合下列規(guī)定:點焊焊條應采用與接口焊接相同的焊條:點焊時應對稱施焊,其厚度應與第一層焊接厚度一致;鋼管的縱向焊縫雙螺旋焊處不得點焊;點焊長度與間距應符合表3—4的規(guī)定。
?

表3—4 點焊長度與間距
管徑/mm
點焊長度/mm
環(huán)向點焊處
360~500
50~60
5
600~700
60~70
6
≥800
80~100
點焊間距不宜大于400mm

 ?、夜軓酱笥?00mm時,應采取雙面焊。管內焊兩遍,外面焊三遍。
 ?、庸艿缹訒r,環(huán)向焊接的檢驗及質量應符合下列規(guī)定。
  檢查前應清除焊縫的渣皮、飛濺物;應在油滲、水壓試驗前進行外觀檢查;管徑大于或等于800mm時,應逐口進行油滲檢驗,不合格的焊縫應鏟除重焊。
  當有特殊要求,進行無損探傷檢驗時,取樣數(shù)量與要求等級應按設計規(guī)定執(zhí)行。
  不合格的焊縫應返修,返修次數(shù)不得超過三次。
??? 3.焊接質量檢查
??? 3.1 焊接檢查
  為了保證焊接質量,要進行焊前檢查、焊接過程檢查和焊后檢查。
  焊前檢查主要是在焊接前對坡口質量、焊縫間隙、焊條質量以及焊接規(guī)范等進行全面檢查;焊接過程檢查主要是焊工操作過程中的自檢和專門檢查;焊后檢查有外觀檢查、X光拍片檢查及超聲波探傷強度檢驗等。
??? 3.2 焊接缺陷
  焊接缺陷大致可分為以下兩種。
 ?、俸缚p外部缺陷。如焊縫面不豐滿或加強高過高,焊縫寬度沿長線方向不恒定,錯口、咬邊,表面氣孔及表面裂紋等。主要表現(xiàn)在接頭變形超過允許范圍。
 ?、诤缚p的內部缺陷,如氣孔、裂紋、未焊透、夾渣、未熔合以及金屬組織的缺陷。
??? 3.3 焊接缺陷的產生原因和排除方法
  (1)焊接尺寸超差
  用目視或測量檢查,焊縫增高量和寬度不符合技術要求,存在過高或過低、過窄或過寬及不平滑過度的現(xiàn)象,是坡口不合適、運條不當、電流不穩(wěn)、速度不均以及電弧高變化太大等原因所致。對于過高、過寬的焊縫用機械方法除去多余部分,過低過窄的焊縫用補焊進行補救。
  (2)咬邊
  咬邊是靠焊縫邊緣的母材上出現(xiàn)凹坑,是焊接規(guī)范選擇不當,如電流過大,電弧過長。操作不正確,焊條端部藥皮,電弧偏吹以及焊件位置不當所致。對于輕微的咬邊可用機械方法處理,使其平滑過渡。嚴重的深坑咬邊應進行補焊。
  (3)焊瘤
  焊瘤是熔化金屬流淌到未熔化的母材上所形成的金屬堆。成因同咬邊相同,用機械方法消除。
  (4)氣孔
  焊縫金屬表面或內部形成氣孔。因焊件或焊材有油污,有銹及其他氧化物,焊接區(qū)保護不好,電流過小,弧長過長及焊接速度太快而造成。這時應鏟去氣孔處的焊縫金屬,重新補焊。
  (5)夾渣
  在焊縫內部存在金屬或非金屬夾雜物。其產生原因是焊接材料質量不好,電流過小,焊接速度太快,熔渣比重太大,多層焊時熔渣未清除干凈。用鏟除夾渣處的焊縫金屬,然后補焊的方法處理。
  (6)裂紋
  母材抗裂性能差,焊接材料質量不良,焊接規(guī)范選擇不當,焊縫內應力大,焊接結構設計不合理,焊縫布置不當,焊接工藝措施不周全等各種原因都可能造成焊接裂紋。產生裂紋,就應在其兩端鉆上裂孔或鏟除焊縫金屬后進行補焊。
  (7)未焊透和未熔合
  母材與焊縫金屬之間未熔化而留下空隙是未焊透。母材與焊縫金屬之間,焊縫金屬之間未完全熔合在一起稱為未熔合,它們都是由于電流太小、焊接速度太快、坡口角度和間隙太小等操作技術不佳所造成的。應鏟除未焊透的焊縫金屬重新焊接。
??? 4.氣焊
  氣焊主要是利用乙炔氣和氧氣在混合燃燒時所產生的高溫火焰,來進行金屬的焊接和切割。氣焊是應用比較廣泛的一種焊接、切割方法,特別是在管道安裝和維修工程中,幾乎離不開它。
??? 4.1 氣焊的材料
  (1)氧氣
  氧氣是一種五色、無味、無毒的氣體。氧氣在常溫下為氣態(tài),本身不能燃燒,但能助燃。氧氣是極為活潑的氣體,它幾乎能與自然界一切元素(惰性氣體除外)化合,生成氧化物。
  氧氣的化合能力隨著壓力的增大和溫度的升高而增強。高壓氧氣如與油脂等易燃品接觸,就會發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。所以在使用氧氣過程中,氣瓶、氧氣瓶、膠帶、焊具等皆不可沾污油脂。
  氧氣的純度對于氣焊、氣割的質量以及效率有很大影響。工業(yè)用氧是由空氣制取的,分為兩級,一級純度不低于99.2%;二級純度不低于98.5%。
  (2)乙炔
  乙炔又稱電石氣,是一種五色而有特殊臭味的碳氫化合物(C2H2),比空氣輕,常溫常壓下為氣態(tài)。人呼吸乙炔過久,能引起頭暈,甚至中毒,乙炔能溶解在丙酮等許多液體中。
  乙炔是一種理想的可燃氣體。它與氧氣混合燃燒時所產生的火焰溫度為300~3000℃。乙炔也是一種具有爆炸性的危險氣體,在空氣中的爆炸范圍為1.8%~80%,在氧氣中的爆炸范圍是1.8%~93%。所以使用乙炔必須小心謹慎。
  乙炔與銅或銀長期接觸會產生一種爆炸性的化合物,即乙炔銅或乙炔銀。所以,一切與乙炔接觸的器材都不能用銀或含銅在?o%以上的銅合金來制造。乙炔能大量溶解在丙酮溶液中,在常溫常壓下一個單位體積的丙酮溶液能溶解23個單位體積的乙炔。利用乙炔這個特性,將乙炔裝入有丙酮溶劑和多孔性鋼瓶內存儲和運輸。
  焊接用乙炔大多是由電石與水作用而獲得的?,F(xiàn)代工業(yè)中乙炔氣的生產供給方式有兩種:一種是采用移動式乙炔發(fā)生器現(xiàn)場生產供氣;另一種是由專門的乙炔發(fā)生站生產,用管路輸送到使用現(xiàn)場或瓶裝送到現(xiàn)場使用,后者應用越來越廣泛。
  (3)焊絲
  在氣焊過程中,除了氧氣和乙炔外,還需要化學成分基本上與焊件相符合的焊絲。
??? 4.2 氣焊設備與工具
  氣焊所用設備有乙炔瓶和氧氣瓶,工具有焊具以及輔助工具等。
  (1)乙炔氣瓶
  近年來,溶解乙炔生產發(fā)展很快,很多地方都建有溶解乙炔專業(yè)工廠。移動型浮筒式乙炔發(fā)生器逐漸被淘汰,代之以溶解乙炔氣瓶。因其既節(jié)能又安全,還減少環(huán)境污染,對于作業(yè)場所經常變化的管道工來說,更為方便。乙炔氣瓶外形與一般氣瓶相似,但瓶身漆以白色,并標紅色“乙炔”字樣。乙炔氣瓶的氣容量由填料的多孔率和鋼瓶溶劑來決定。一般40L的乙炔氣瓶其氣容量為4.5~6m3,折合重量5~6kg。乙炔氣瓶與其他氣瓶不一樣,瓶內填滿了多孔性填料如硅酸鈣或活性炭等,并裝一定量的乙炔溶劑(一般為丙酮)。
  乙炔瓶的工作壓力是1.5MPa,水壓試驗壓力為3MPa。乙炔氣瓶充裝乙炔時,乙炔氣被壓人瓶內,溶解在浸滿丙酮的多孔性填料內,使乙炔穩(wěn)定而安全地儲存。使用時,溶解在丙酮中的乙炔分解出來,通過一個專門的控制裝置乙炔瓶閥流出。
  (2)氧氣瓶
  氧氣瓶是一種存儲和運輸氧氣的鋼制圓柱形高壓容器,其外表涂上天藍色并有黑漆寫成的“氧氣”字樣,瓶內氧氣壓力一般為15MPa。我國目前生產的氧氣瓶,常用的容積為40L,在15MPa壓力下,可存儲60m3氧氣。
  氧氣瓶口裝有氧氣瓶閥,用來控制瓶內氧氣的進出。有瓣式和融膜式兩種,目前國內主要采用活瓣式氧氣瓶閥。使用時,逆時針方向旋轉手輪開啟氧氣瓶閥,順時針方向旋轉手輪則關閉。
  (3)減壓器
  氧氣瓶內氧氣壓力最高達15MPa,乙炔瓶內乙炔壓力最高達1.5MPa,均不能直接供氣焊氣割使用,必須通過減壓器減壓,將氧氣工作壓力減至1~0.4MPa、乙炔工作壓力減到0.15MPa以內。同時通過減壓器穩(wěn)定氣體工作壓力,達到安全使用的目的。
  減壓器種類較多,按構造不同分為單級式和雙級式兩類,按工作原理不同可分為正作用式和反作用式。目前國內生產的減壓器主要是單級反作用式和雙級混合式。
  (4)焊炬
  焊炬又稱焊槍,它是氣焊的主要工具,也可用于火焰加熱。焊炬的作用是將乙炔和氧氣按一定比例混合并以一定的速度噴出燃燒,產生適合于焊接要求并燃燒穩(wěn)定的火焰。焊炬在使用時能方便地調節(jié)氧氣和乙炔的比例,安全可靠。

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