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純銅管與20g鋼管的焊接工藝

紫銅與碳鋼的焊接一般常以黃銅釺焊的方法進行施焊。該管線焊接完成後,在進行水壓試驗時(試驗壓力2MPa),發現有一焊口洩漏嚴重,經重新焊補後,仍洩漏嚴重,成為棘手難題。經分析,該焊口為現場施工中最後安裝剩下的一個碰頭固定焊口,並在爬坡的位置上,焊工施焊十分不便。同時又分析出,該位置不適合釺焊方法,一是由於釺焊的溫度不易控制,溫度低,易造成釺料熔合不良,而釺焊溫度過高,釺料氧化,也易產生熔合不良、氣孔、夾渣等缺陷;二是焊口處在爬坡斜面焊位置,在仰焊位釺焊易形成釺料倒流,也造成了熔合不良等缺陷,接頭形式見圖。

採用焊條電弧焊方法將其完成,具體做法如下:

(1)焊前準備

①將焊口區域的黃銅釺料打磨乾淨,並露出原坡口形狀。原坡口形狀為65°(組對坡口)。②焊機:逆變電焊機(300A),直流反接。③焊條:T107,Φ3。2mm焊條經200℃烘焙lh,隨用隨取。

(2)焊接

①定焊位,施焊前,應先用氧-乙炔火焰將銅管坡口以外60mm處預熱,預熱溫度為750℃左右(呈暗紅色),立即用Φ3。2mm的T107焊條,焊接電流140-150A進行點固定位焊,定位焊點為三處(即管圓面按時鐘分3點、12點、9點三處),長度為≥15mm,焊縫高度為≤3mm,定位焊兩端磨成緩坡狀,以利接頭。

②打底焊,施焊中,一人配合用氧-乙炔火焰預熱銅管一側,使焊接層溫度不低於700℃。施焊者採用Φ3,2mm的T107焊條,焊接電流140~150A進行焊接,焊條應偏向紫銅坡口側,焊條作劃圓運條“斷弧焊”向上運動,即每劃一個圓圈式運動(形成一個熔池)就斷弧,等熔池溫度稍冷卻,又重新起弧再做一個圓圈式運動,就這樣一個熔池一個熔池地完成打底焊,填滿弧坑。

③蓋面焊,蓋面時時用三道焊縫堆焊而成,焊縫施焊中要保持層間溫度700℃左右(指銅管側),仍採用Φ3。2mm的T107電焊條。第一道焊接速度稍慢些,採用斜柱圓圈式運條方式,焊條在銅管側,並熔過銅管坡口邊緣2mm左右稍停,防止產生銅水下流,形成焊瘤;蓋面焊的第二道焊縫焊接時要壓過蓋面焊第一道縫的1/2;第3道焊縫焊接時要壓過蓋面焊第一道縫的1/3,並也要超過鋼管坡口邊緣2mm,以防咬邊,運條方式與蓋面焊的第一道焊相同。

蓋面焊注意的問題如下:

一是焊接中銅管一側要始終保持700℃溫度,如施焊中一出現銅焊條熔化不良,就應立即停下,說明預熱溫度低,應重新預熱,直到呈暗紅色(700℃左右)時再繼續焊接。二是焊條的角度隨管子的曲率變化而變化,施焊中防止“混渣”現象。三是每焊完一道徹底清理焊渣後,用平頭錘錘擊焊縫,以消除應力,改善焊縫質量。四是電弧的作用應主要偏向紫銅管一側,嚴格“偏熔法”進行焊接,以防產生裂紋。

返修後的焊縫經2。5MPa水壓試驗後無洩漏,證明焊接工藝是合理的。