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中图分类号:TK223 文献标识码:A
伴随着我国现代经济的快速发展和人民生产生活水平的提高,人们对环境的保护越来越重视。我国的工业锅炉量大、面广、能源消耗量大,排放出大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等污染物,因此给环境造成严重的污染问题。因此我国对工业锅炉的环保节能问题十分看重,锅炉用焊接钢管作为新型的技术和新型的材料对锅炉的节能减排有良好的作用,焊接钢管还具有管壁均匀、可以根据不同的尺寸供货、制造工艺简单以及生产成本比较低等特点。但是锅炉作为一个生产工具,我们要时刻注意它的安全性能,因此我们在用焊接钢管焊接锅炉开孔的时候,一定要注意自身的安全以及操作技术的规范,这样才不会给自身和企业带来生命和经济的损害。
一、焊接钢管技术的发展背景
我们想要进一步分析焊接钢管用于锅炉焊接开孔及检验技术的问题,就需要了解什么是焊接钢管、焊接钢管技术的发展背景等,这样我们才能从根本上了解问题的本质,从而完善锅炉焊接钢管焊接开孔及检验技术要求。
1.焊接钢管的制作过程及其特点
焊接钢管又被称作焊管,其制作过程为:首先用钢带或者钢板利用外力弯曲变形,有圆形、方形等形状,然后再焊接并且其表面有接缝的钢管。焊接钢管需要的原材料主要有钢板和带钢。从制作过程可看出焊接钢管的生产工艺比较简单,生产的效率较高,规格品种多,设备需要的费用较少,但不足之处是它的强度要低于普通的无缝钢管。
2.焊接钢管的发展背景
自20世纪30年代以来,伴随着检验和焊接技术的快速发展以及带钢连轧生产的进步,焊缝技术得到不断地提高,焊接钢管的品种规格如雨后春笋般日益增多,并且在不少的使用领域已经代替了普通的无缝钢管。焊接钢管有着比无缝钢管成本低、生产效率高的优点。20世纪60年代我国研制出了用于中低压锅炉的焊接钢管,到了90年代我国已经有钢管企业开始生产用于中低压锅炉的焊接钢管了,这些焊接钢管将用于锅炉的应用。2012年我国的焊接钢管锅炉行业也在稳定的发展中,因此在《锅炉安全技术监察规程》中明确地把焊接钢管作为锅炉的钢管用材。打破了原规程中不能用焊接钢管只能用无缝钢管的狭隘做法。从此在安全技术方面改变了我国一直沿用无缝钢管的局面,因此我国将会加大焊接钢管的发展力度,因为焊接钢管将会给企业降低生产成本、生产工艺比较简单,最重要的是焊接钢管分着不同的型号。
二、锅炉用焊接钢管的质量和强度
1.锅炉用焊接钢管质量的相关要求
在没有特殊要求的条件下,锅炉使用的焊接钢管是被允许其表面有氧化薄膜存在的,当然也可以利用热轧型钢带进行加工。但是需要注意的是焊接钢管的表面上不允许出现错位、裂缝、烧伤、结疤、压痕、和毛刺等毛病。焊接钢管制作允许有误差,但是误差的范围不超过壁厚允许负公差的其他缺陷存在。相对于普通焊接钢管,锅炉用焊接钢管的质量要求要更高。具体表现为:锅炉用焊接钢管需要用光亮的冷轧钢带卷为原料或钢管抛光处理这样其表面光亮而且无氧化。锅炉用焊接钢管不允许外毛刺的过多存留,其残留高度的不能超过+0.15-0.20mm-0.05mm。为了保持表面的光洁度,退火和正火热处理必须在有保护气体下进行。
钢管必须保证工艺性能这是为了锅炉用焊接钢管达到锅炉开孔焊接的技术要求和使用性能的需求。同时规定焊接钢管必须进行压扁试验、弯管试验、扩口试验等。锅炉用焊接钢管技术要求和取样频次都高于普通的焊接钢管,这在技术指标标准和相关协议中已明确规定。
2.锅炉用焊接钢管的强度要求
锅炉用焊接钢管通常在承受一定压力或受力条件下的结构件中使用,故对焊接钢管的力学性能的要求较高,根据焊接钢管在焊接和成形的过程中往往产生少许的应力和硬化,所以锅炉用焊接钢管的交货状态根据所要求的不同可以划分为三大种类。
未经热处理冷加工后的焊接,可以进行一定范围的冷加工,深层次表现就是其屈服强度提高了。
经热处理的退火状态焊接定径,可以最大化地消除冷加工硬化和焊接应力,这样就可以进行多种冷加工。
经正火热处理的正火状态焊接定径以后,不仅消除了焊接应力和冷加工硬化,而且改善钢管的力学性能,改变金属组织结构,深度细化了晶粒。用户可以提出多样的交货状态根据自己的使用要求。目前为止,我国焊管企业只有极少数工厂拥有热处理设备,不管是在线或者离线的设备,只有一部分工厂配有在线焊缝热处理设备,整体而言,可以消除焊接应力,改善了焊缝区域的金相组织钢管仍然是冷加工状态。
三、锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术要求
1.锅炉的管孔不应该开在焊缝上
锅炉的集中下降管是锅炉的重要的承压部件,管孔的直径是比较大的,如果把它开在焊接缝上,容易给整个锅炉造成安全隐患。因此,设计人员在设计锅炉管孔的时候,需要避开锅炉的集中下降管的焊缝位置。
其他的焊接管孔也要避开焊接缝,而且还要避开高热影响区域。如果设计人员设计在承压部件上开孔的话,将会直接给筒体结构遭到连续性破坏,导致管孔周边的作用力迅速集中,从而削弱了锅炉筒体结构的承载能力。众所周知焊缝是接受压力最小、最薄弱的部位,如果在这薄弱的部位在开焊接钢管管孔,o疑是加重了焊缝的应力集中,从而给锅炉筒体结构带来大的安全危害。
2.不可避免在焊缝上开管孔应该注意的事项
设计必须在焊缝上开焊接钢管管孔时,必须要用射线和超声检测的方式来检测锅炉焊缝是否是合格的,如果是合格的我们才能开孔,在开孔后焊缝在开孔边缘不能出现夹渣等焊接缺陷。然后再用焊接强板覆盖焊缝,并磨平。焊接接头采用的是全焊透结构。
在相邻的两个筒节上的螺旋焊缝和直焊缝不能彼此相互连接,因为在焊接缝隙的时候,我们需要在焊缝连接处起弧和收弧,这样对焊缝的质量将会产生影响。焊接焊缝的时候还要重要一点就是,在主要的焊缝及临近的区域不能焊接附件。因为主要焊缝上已经形成残余应力,如果再在上面焊接附件,就使残余应力重复叠加,严重时就会导致只要焊缝开裂,影响整个锅炉的安全性能。
结语
锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题虽然都是细节问题,但是它却关系到整个锅炉整体的安全性能。因此,我们更应该从细节入手,认真对待焊接钢管焊接开孔及检验要求,保护好工作人员及企业的人身及财产安全。
参考文献
[1]张兵,林震欧.锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨[J].化工管理,2016(17):192.
[2]贺森栓,王大齐.锅炉用焊接钢管[J].焊管,2005(1):6-11+66.
关键词:钢管混凝土 拱桥 焊接 技术
中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:
对于桥梁为反复的动荷载,疲劳强度很重要,要求每个节点都应具有很高的强度、刚度、稳定性。焊接技术是桥梁结构施工中重要的一个环节,焊接应恰如其分,多一分则伤其骨,少一分则粘结力、强度不足。
1 工程实例
本大桥主桥为下承式钢管混凝土系杆拱,计算跨径110m,矢跨比为1/4.58,矢高24.0m,拱轴线为二次抛物线,主桥全宽22.8m。
2 焊接工艺
2.1焊接材料
材料应满足以下规格与型号要求:低氢型焊条E5015(J507)、φ4,二氧化碳气体保护焊焊丝TWE711、φ1.2,埋弧自动焊焊丝H10Mn2、φ4,埋弧自动焊焊剂HJ431、CHF101。
2.1焊接材料的保管
1、焊接材料出厂时必须有相关检验合格证书、使用说明书、生产批号、生产时间及相应性能指标书等,经相关人员检查、核对后才能进行项目的生产现场。进入施工现场后必须按规定对各个型号进行检验、复验,经抽检合格后方可入库、使用,并按不同规格与项目材料存放的相关规定进行分开堆放,堆放环境应满足相关要求,本项目将其设置在临空干燥保温筒中。
2、焊接材料在使用前必须按焊接材料出厂说明书进行烘焙、保温、贮存。
3、手工电弧焊焊接中采用J507焊条时,烘焙温度为350~400℃,时间为1~2h,存放在烘箱内保温温度为100℃~150℃。焊条的领用量不能超过4小时的工作量,存放在保温筒内。
4、埋弧自动焊采用H10Mn2焊丝,焊丝表面不得有锈、油污等,若有则装盘前必须用丙酮清除干净。焊剂使用前必须在烘箱内烘焙,采用HJ431烘焙温度为250~300℃,CHF101烘焙温度为300~350℃,时间为1~2h,存放在烘箱内,保温温度为100℃。
5、二氧化碳气体保护焊采用TWE711焊丝,焊丝表面不得有锈、油污等,否则进行清楚处理。二氧化碳气体纯度为≥99.5%,陶质衬垫应保持干燥,受潮时不能使用,应进行80~100℃烘焙。
2.2焊接设备
1、焊机必须满足生产所要求的各种工艺参数和相关规定,确保设备的完好,每种焊机应保证有备用机器。电缆、配件、烘箱和辅助设备应按生产厂家的规定加以保养,确保正常运转,处于良好的工作状态,设备上的仪表应按规定定期进行校验。
2、手工电弧焊选用交直流二用硅整流弧焊机,要求网路电压波动不能超过额定电压±10%;埋弧自动焊机选用MZ-1-1000型,要求网路电压波动不能超过额定电压±7%;二氧化碳气体保护焊焊机选用YD-500KR2型,要求网路电压波动不能超过额定电压±7%。
2.3焊接方法
本项目中焊缝形式主要有:对接接头、T形接头、搭接接头三种,针对焊缝形式及焊接部位实际情况采用:手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧自动焊焊接方法。
2.4焊缝焊接工艺
1、厂内节段纵缝工艺
内侧面采用埋弧焊打底,正面清根后采用埋弧焊焊接,坡口焊如图1所示。内侧面一道:电流650~700A,电压34~36V,速度35m/h;正面清根后打磨干净用埋弧自动焊盖面,打底焊:电流620~650A,电压34~36V,速度40m/h;盖面焊:电流650~700A,电压34~36V,速度35m/h。
2、厂内节段环缝工艺
采用双面二氧化碳焊接工艺,外侧碳刨清根,坡口焊如图2所示。内侧面用φ1.2mm焊丝焊打底焊焊接电流220~250A,电压25~30V,气体流量10~15L/min,焊接速度20~30m/h;外侧面碳刨清根后打磨至露出金属光泽,采用CO2气体保护焊焊接,多层焊,焊接参数同内侧面。
3、现场接头环缝工艺
采用垫板焊,二氧化碳焊多层焊工艺焊接,焊接坡口如图3所示。用φ1.2mm焊丝焊打底焊,第一道焊缝,焊接电流220~250A,电压25~30V,气体流量10~15L/min,焊接速度20~30m/h;其它层焊缝,焊接电流240~280A,电压25~30V,气体流量10~15L/min,焊接速度25~30m/h;
2.5施焊条件及养护
1、焊件表面应当保持干燥,当现场有一下情况时:焊件表面有水份现象、当周围温度低于10℃时、当下雨、下雪、刮大风(采用气体保护焊时风速大于2 m/s,采用手工电弧焊时风速大于10m/s)、相对湿度大于80%等,必须采取防护来保护焊接区,并加温使焊件温度达到20℃左右方可进行施焊。
2、预热和层间温度:当环境温度低于0℃时,焊件必须预热。预热时,对坡口二侧至少100mm左右范围进行预热处理,Q345qD钢一般预热温度在100~150℃。当进行多层多道焊时,层间温度要控制在≯250℃,并且层间温度不得低于预热温度。
2.6焊缝质量
1、焊缝表面质量检验:所有的焊缝均应进行焊缝外观检验,焊缝表面应成型美观及焊缝尺寸应符合设计图纸要求,应无裂纹、无气孔、无夹渣、无焊瘤、无弧坑等。
2、焊缝内部质量检验:无损探伤人员必须取得相应的资格认可后,才能上岗操作和评定报告。焊缝的无损探伤在24小时后进行,同时应对主要的焊缝进行X光射线抽查。
焊缝超声波探伤内部质量等级
焊缝超声波探伤范围和检验等级(mm)
2.8焊接修补
修补次数一般不能超过二次,若出现二次焊接修补应重新对焊接部位进行补强等措施及有第三方的相关检测报告后才能进行下步工序,同时所有修补焊缝应全部进行外观检验及无损检测。
3结语
本项目通过了严格的焊接质量管理:材料进场、材料堆放、技术人员培训、施工气候观测等,实施过程无返修现象出现,焊缝表面质量、内部质量均达到了优良,从根源上保证了该桥的质量。
参考文献
[1]《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002).
[2]《金属熔化焊焊接头射线照相》(GB/T3323-2005).
[3]《钢焊缝手工超声探伤方法和探伤结构分级》(GB11345-89).
[4]《对接焊缝超声波探伤》(TB1558-84).
关键词:焊接钢管 成本管理 问题与措施
一、焊接钢管制造业成本管理概述
(一)焊接钢管制造业成本管理的概念、特征
焊接钢管制造业成本指焊接钢管制造业的采购、库存、生产、研发、市场营销,服务等整个循环过程中所耗费的各种劳动和物化劳动的货币表现。因此焊接钢管制造业成本管理以企业全局为对象,根据自身总体发展战略而制定的,即将成本信息贯穿于战略管理整个循环过程之中通过对公司成本结构、成本行为全面了解,控制与改善、寻求长久的竞争优势。目前许多焊接钢管制造业处于传统的成本管理阶段,企业缺乏长久的竞争力优势。由于企业管理理念和管理技术日新月异的发展变化,对传统的成本管理产生巨大的冲击,要求更新观念,变革技术。
(二)焊接钢管制造业成本管理控制体系
目前许多焊接钢管制造业成本管理控制体系是以生产成本为主的控制体系,缺乏价值链管理。焊接钢管制造业的内部价值链环节包括采购、库存、生产、研发、市场营销,服务等关键环节,应以内部价值链为主线的成本管理体系,更好地实施成本管理,对实现企业利润最大化,提升竞争力等方面具有重要意义。
(三)焊接钢管制造业成本管理的必然性
随着石油工业的高速发展,我国焊接钢管行业经过近10年的飞速发展,国内焊接钢管产量从2007年的1,922万吨,增长到2012年的4,000万吨(见表1、图1),预计“十二五”期间,焊接钢管企业拥有各类焊接钢管机组约3,000余套,产能在6,000万吨以上。然而相对焊管市场而言,国内钢管产能严重过剩以及焊管价格会日趋回归理性,焊接钢管制造业之间的竞争日趋白热化。
中国制造的优势是成本,但成本管理的优势却不在中国。世界著名的咨询机构麦肯锡曾经评价中国的企业是“成本优势的巨人,却是成本管理的侏儒”。因此,面对激烈的竞争、严峻的挑战,积极务实的“成本领先”策略尤为重要,有效的成本管控,是解决问题的关键,更是焊接钢管制造业求生存、谋发展的必然选择。
二、焊接钢管制造业成本管理中存在的问题
(一)成本管理的观念落后
成本管理通常围绕一个“低”字或“降”,认为降的越低越好,这种理念认为降成本就是节约,然而成本的降低是有条件和限度的,在某些情况下的成本控制,对于产品的质量和企业效益可能都存在着负面影响。如为了降低采购成本,采用价格较低,质量较差的原材料,虽然获得了采购价格利益,却很可能给产品质量带来致命的影响。
(二)成本管理的范围的局限性
成本控制往往关注于对生产过程的成本控制,而对质量、采购、销售等流程关注不够。随着时展,成本控制包括采购成本控制、库存成本控制、生产成本控制、质量成本控制、人力资源成本控制、战略成本控制等。以生产为导向的成本控制方法已经难以迎合当今制造业企业发展的形势。
(三)成本管理激励制度的局限性
成本控制的对象是人,成本控制的重点也是人,人的因素是决定企业成本高低的关键,因此成本控制最核心的问题,就是“人被激励起来了吗”?目前相当多的焊接钢管制造业,尽管全员成本意识天天喊,但事实上全员成本控制的积极性并没有真正调动起来,受成本管控激励制度的限制是一个非常重要的原因。目前很多焊接钢管制造业成本激励制度不够完善,尤其是许多国有制企业,员工即使有降低成本的方法,也很可能会因“多一事不如少一事”而放弃,员工在花公司钱的时候是毫不心疼、毫不手软,造成企业成本费用的浪费。
三、改进焊接钢管制造业成本管理中存在的问题的措施
(一)转变成本管理理念
观念助推着行动,必须树立“成本效益”理念和思路。虽然绝对发生额固然是衡量企业资源耗费的重要指标,但并没有反映企业活动的真实本质和效率,相对值的意义要远远大于绝对额,如果眼睛只是盯在成本费用的表面绝对金额上,而简单拒绝一些成本费用的支出,最终损失的其实是企业的利益。树立“成本效益”理念和思路,企业更应关注的是:我们的投入是否能获得回报,能带来多少回报?
(二)延伸产业链条,锁定原材料成本
在焊接钢管制造业的产品成本中构成中,原材料(包括管坯、带钢、钢板)成本一般占到80%以上,故而原材料成本管控在焊接钢管制造业成本非常关键。因此,焊接钢管制造业与信誉好的原材料供应商“联姻”建立长期稳固战略长远合作关系,或者组成焊接钢管制造业自己的企业集团,实现稳定优质的货源、稳定优惠的原材料价格,避免停工待料等严重后果,获得目标成本的实现。
(三)抓质量成本不放松
提高质量就意味着提高生产力和降低成本。作为世界品牌的可口可乐公司信奉:质量是致力于努力工作和勤奋的结果,而不是偶然为之;质量是一种生活方式,值得做的事情就值得一次做好。对于焊管制造业钢管产品质量成本管控尤为重要,不容忽视。焊接钢管制造业按照焊缝的形式分为:直缝焊管和螺旋焊管。但是基本的工序都是成型和焊接。焊接工艺作为焊管生产一个重要环节,对焊管质量起着重要作用。焊管钢管制造业普遍的焊接一通率在80%到98%之间,吨管焊钢管焊接一通率每提高一个百分点,可创造利润20-30元/吨,对于年产量10万吨的生产线,效益是可观的。
(四)库存的管理
焊管钢管制造业必须加强钢管的发运和货款回收,保证资金的正常运转,最大限度的降低资金占用费用。一是加强与管道项目部、各中转站铁路部门的沟通联系,随时掌握发运信息,努力实现“生产不剩余,库存不积压”,减少库存产品资金占用。二是发运出的钢管,及时办理结算手续,货款回收责任到人,做到发运一批、结算一批、回款一批,不拖延、不留尾巴,提高资金的周转率。
(五)推行会计委派制,加强财务监管的力度
财务管理具有三大基本功能:资金管理功能、成本控制功能、监督控制功能。对于有多个托管单位的焊管钢管制造业,可以结合企业客观实际,在企业内部推行会计委派制,即对财务人员的管理体制进行改革,在人事管理上实行集中管理,业务上垂直领导,人员统一委派,岗位定期交流的制度。因其组织、人事关系不在受派单位,消除了对受派单位的依附关系,打消了对受派单位的顾虑,能够排除行政干扰,硬起腰杆依照会计法规赋予的职权办事,从而有效维护财经纪律的严肃性。同时可以给受托单位的生产经营起到了参谋作用,促进廉政建设,增加了会计管理的透明度,规范化、制度化,对健全监督约束机制、保证会计信息的真实性和完整性以及推进党风廉政建设具有重要作用。
(六)完善成本管理激励机制
建立健全以调动人的积极性为主旨的成本管理激励政策,使得员工的利益与公司的利益荣辱与共,让员工变被动为自觉自愿主动参与成本管理,从而切实维护公司利益。奖励提成是一种激励机制和措施,即从节约的成本中给予一定比率的提成作为奖励。例如:提出建议可节约成本费用100万元,提建议的员工可以奖励5%,即奖励5万元,虽然增加的5万元的奖励成本支出,企业不仅会因成本的降低目前获益95万元,而且企业也会促进员工成本管控积极性的提高,思考发现更多节约成本管理的方法而获得更多的长远的效益。因此,对于焊接钢管制造业,尤其是国有企业,给予员工参与企业利润的分红或者股权激励而使员工享有剩余价值索取权的利益分享机制和拥有经营决策权的参与机制也是一种有效的激励方式。
参考文献:
【关键词】钛合金 钢管 焊接技术
1 概述
钛合金具有很多优良的性能,低密度、高的比强度、导热系数小 、硬度高,无毒、无磁性,另外具有耐热、耐蚀性及断裂韧性等性能,在航空、航天、等领域有着很大的应用。2012年,“天宫一号”航天飞船胜利遨游太空;“蛟龙”号深水探测器成功下潜超越7000m,这两个重大的科技项目,在很多关键区域都使用了钛合金以及焊接技术。随着钛合金的应用的广泛,应用工矿的更加复杂化,钛合金的焊接问题也变成更加重要,本论对就钛合金与钢管焊接问题做了详细的分析,并对目前的焊接技术做了详细的论述。
2 钛合金与钢管的焊接问题分析
钛合金与钢管之间的焊接性主要取决于它们二者的差异以及它们在冶金学上的相容性,目前钛合金和钢管焊接的主要问题有以下二点:
(1)钛合金和钢管在焊接过程中形成较大的内应力,并且无法清除。主要原因是钛合金和钢管的线膨胀系数差异很大,在焊接冷热过程中变形程度不同引起的。
(2)钛和铁二种金属的互溶度很小,一般在焊接过程中都会会形成硬脆的金属间化合物,主要是TiFe。它形成的原理是,焊接时钛与铁之间相互扩散,一定时间铁在钛中的过饱和,从而生成TiFe。另外,钛同与钢管中的碳元素生成TiC,其次钛还容易与钢管中的铬、镍、铁形成金属间化合物,脆化增大。
所以,对钛合金与钢管成功实现可连接,并且接头的性能要比较优秀的话,就必须针对工况选择不同的焊接方法和焊接工艺来实现。其目的还是为了降低接头内应力而导致材料形成脆性相。目前对于钛合金与钢管的焊接,也有很多学者进行了研究,已形成了具有钎焊、爆炸焊、扩散焊、激光焊等多种方法的一套系统。每种固体的工艺都有固有的特点,一种工艺不能满足所有构件的工程实际要求。本论文综述了目前常用的各种钛合金与钢管的焊接技术,为我们在实际的工况的选择做一定的参考。
3 钛合金与钢管焊接技术的现状
根据钛合金和钢管的特点,早期采用埋弧焊配盐基焊剂焊,效果极差。随着焊接设备技术的进步及多年焊接技术的研究,一些新的焊接方法的运用,使得钛合金和钢管的出现了很多焊接方法,具体有以下几种:
3.1 钎焊
钛合金与钢采用钎焊的一个重要问题是钎料的选择,选择钎料的原则:
(l)选择钎料的熔点在882℃以下。
(2)钎料的固相线与液相线温差较大。
(3)不使用能与钛有很强的化合能力的元素的钎料。
钛合金与钢进行接触反应钎焊进行焊接,其原理是钛与铁在1985℃形成共晶,加热到高于共晶温度,依靠钛与铁的相互扩散,在界面处形成共晶体,从而连接起来。但这种方法的缺点是工艺上较难掌握,主要是形成液相共晶体的数量难以控制。
3.2 爆炸焊
很多国家都致力于爆炸焊的研究,目前爆炸焊很重要的应用是且来制造钛合金-钢复合板。钛-钢复合板接头的强度取决于爆炸焊的工艺参数,炸药质量大小与悬置板质量大小的比值,爆炸速度和两相邻板间的起始距离,最好的情况可达350-380MPa。
3.3 扩散焊
俄罗斯一期刊报道了钛合金BT5-1与X25H15耐蚀钢的扩散焊方法,焊接温度为500-1000℃、压力6.9-17.6MPa,时间为10-20min。重庆大学的伍光凤等详细论述了钛合金和不锈钢的扩散焊接的研究进展。
3.4 MIG焊
MIG焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,在焊枪喷嘴喷出的气体保护下进行焊接的一种方法。该焊接方法的主要优点是可以进行全位置焊接,具有焊接速度快、熔敷率高等优点。MIG 焊在低合金高强钢、铝合金等材料的焊接方面已经大量应用,但在钛合金的焊接方面应用还不是很多,主要是由于钛及钛合金电阻率较大,不能稳定传递MIG焊所需的大电流,且钛的硬度较大,容易磨损喷嘴而影响焊接稳定性。
3.5 激光焊
激光焊的优点是:能量密度高;焊缝宽度小;可在大气中作业;磁场稳定性高。在大厚度钛合金结构的焊接中,激光焊具有更加明显的优势,但激光焊也有其自身的缺陷,就是容易造成气孔,因此激光焊接时需要注意焊缝接口形式,焊接参数及保护环境的选择等问题。
3.6 等离子弧焊
等离子弧焊的原理是:让等离子枪的阴阳二极间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的电弧,利用这个高能量来进行于焊接。它有二种焊接方式:小孔型等离子弧焊及熔透型等离子弧焊,其中30A以下的熔透型等离子弧又称为微束等离子弧焊。小孔型等离子弧焊可用于焊接厚板,熔透型等离子弧主要用在焊接薄板。等离子弧焊中,保护气体一般是5%-7%氢气和93%-95%的氩气,其目的是为了提高电弧的收缩性,但是在某些钛合金与钢管的焊接中,有时也使用纯的氩气或氩与氦的混合气,避免钛和氢气生成钛氢化物。
4 结束语
随着科技的进一步发展,钛合金在各个行业应用得更大广泛,钛合金和钢的焊接技术在在超厚板结构以及异种材料连接结构应用很多,因此在焊接技术上也存在很多问题要解决。这些都优待我们的焊接学者们多努力,提供多种新的途径,来实现不同工况下钛合金和钢管的焊接技术问题。论文作者水平有限,不足之处请各位多多理解。
参考文献
[1] 孙荣禄,张九海. 钛及钛合金与钢焊接的问题及研究现状[J]. 宇航材料工艺,1997,(02):7-11
[2] 任伟,陈家庆. 浅析海洋石油工业中钛合金的焊接方法[J]. 北京石油化工学院学报,2006,(01):33-37
[3] 刘鹏飞.钛及钛合金结构焊接技术研究进展[J].金属加工(热加工),2012,(20:11-13)
[4] 周波. 不锈钢与钛合金脉冲加载扩散焊接工艺研究[D].重庆大学,2004
关键词:钢管 材料 焊接 技术
1、材料
1.1、15MnVR钢(母材)
1.1.1、15MnVR钢特性
15MnVR钢属于正火状态下交货的合金结构容器钢。(正火钢是指在固溶强化的基础上,通过沉淀强化和细化晶粒来进一步提高强度和保证韧性的一类低合金高强钢)
15MnVR钢化学成分表:
钢号
化 学 成 分(%)
C
Mn
Si
V
Ti
Nb
MO
N
RE加入量
S
P
15MnVR
≤0.18
1.2~1.6
0.20~0.6
0.04~0.12