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[基础知识] CO2半自动焊的一个小改进,技术人员的智慧真的太棒了

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发表于 2015-8-30 15:20 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
近年来,随着全球原油价格的不断走低,为加大原油储备量,多地陆续建设了多处10×104m3原油储备罐区。10×104m3原油储罐具有焊接量大,质量要求高等特点。

本文依托中石油国际储备库项目,对CO2半自动焊在储罐底板焊接上出现的一系列问题进行了改进和研究,通过一系列对比试验确定了改进后的实际操作方法,取得了良好的焊接质量,提高了劳动效率。

1. 母材焊接性

焊接工艺评定用母材为Q235B,其化学成分与力学性能如表1和表2所示。
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Q235B属于碳钢类母材,焊接性良好。适用于碳钢的焊接方法很多,如焊条电弧焊、实芯和药芯焊丝埋弧焊、 实芯和药芯焊丝CO2气体保护焊、富氩混合气体(Ar+少量CO2气体)保护焊等,几乎所有焊接方法,都可以焊接碳钢。

2. 焊接工艺评定

(1)焊接方法及焊接材料的选用  

针对现场储罐底板焊接和安装的要求,为了提高焊接效率,储罐底板打底层焊缝最终选用了实芯焊丝CO2气体保护焊。焊接材料焊丝选用ER50—6,主要化学成分如表3所示。
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(2)坡口类形及焊接层次  

焊评用试板坡口形式如图1所示, 焊接层数和道数如图2所示。
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(3)焊接准备及参数  

进行焊评试验的试件规格为200mm×300mm×12mm,坡口为单V形,焊接位置为3G,焊接方向为向上焊,焊接参数如表4所示。
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(4)焊后检测及试验  

试板焊接完成后按照NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》的相关要求进行了外观检查、无损检测和力学性能试验。

经检查发现试板焊缝成形美观,无咬边、气孔、表面夹渣和裂纹等缺陷;经射线检测,依据JB4730.2—2005《承压设备无损检测  射线检测》标准评定,达到Ⅰ级标准,评定合格。

经测试,试板焊接接头的抗拉强度和弯曲性能均符合相关标准要求。

3. 实践与应用

(1)问题发现  

在油罐底板(中辐板)的焊接过程中发现,使用CO2半自动焊焊接时,采用传统的由焊工手握焊枪进行焊接不仅焊接效率不高,并且焊接质量受环境影响很大。传统CO2半自动焊焊接如图3所示。
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(2)改进措施  

改进前我们使用焊工手握焊枪的传统操作方法进行焊接。所使用的焊接设备为IGBT逆变CO2/MAG半自动焊机NB—500Ⅲ,焊丝为CHW50—C6、φ1.2mm,焊接部位为10×104m3油罐底板中幅板打底层焊接。

改进后在原有设备基础上增加一台半自动火焰切割机、半自动火焰切割机导轨(导轨规格根据现场实际确定)及一个挡风框,改进后的CO2半自动焊焊接以及焊接设备如图4所示。
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挡风框固定在行走小车上。另外,为减少因刮风对焊接的影响,在挡风框下部与罐底板接触的部位可增加一环摩擦力较小的橡胶皮,以减小焊枪附近的空气流动。主要改进设备和工具型号如下:半自动火焰切割机型号为CG1—30,挡风框尺寸为480mm×200mm×180mm。在采用行走小车焊接时,焊机长焊、短焊档开关拨至长焊档进行连续焊接。

(3)改进前后效果对比  

经过两个罐区的试验对比,我们发现改进前由于焊工用手握焊枪,随着时间的影响,焊枪行走的高度以及行走的速度会出现层次不齐的现象,由于人为原因,还会出现很多接头,从而影响到焊缝的成形以及焊道的质量。

改进后由于焊枪固定,行走速度被小车控制,只要开始调整好参数,在以后焊接中焊道成形会很均匀,并且减少了焊接接头,使焊缝成形非常美观。具体对比效果如表5所示。

通过表5中的对比数据不难发现,改进后的施工工艺不仅在焊接速度上有了很大的提高,在焊接接头数量、焊接成形、焊接成本、劳动强度、环境对焊接的影响以及焊接质量等方面都有了很大提高。

因此,通过两个罐区的对比试验,我们决定在后续罐区储罐底板焊接时均采用了上述改进后的方法,取得了良好的效果,节约了施工成本约100万元。
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4. 结语

通过本次焊接施工工艺的优化改进,我们在施工质量和施工成本等几方面均取得了较好的成绩。改进后的焊接施工工序应用于我单位承接的原油储备罐区,焊接质量全部达到了设计的要求,装置于2010年10月交付使用,截止目前储罐的焊接质量均未发现任何问题,得到了用户的一致好评。

来自焊接切割联盟

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龙船学院
发表于 2015-8-30 20:23 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
顶你一个,有才
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发表于 2015-8-31 07:34 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
专门登陆来顶你
非常好
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