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摘要:目前在管道焊接施工技术中, 根焊焊接常用方法有以下几中:一是TIG焊,适用于小管径、薄壁的管道施工;二是纤维素焊条电弧焊,是最常用的根焊焊接方法,其质量稳定,焊工操作熟练,是较为成熟的管道根焊方法;三是STT根焊,近几年在大口径管线中较常采用,速度快,操作简单;四是RMD根焊,目前正在西气东输三线管线钢焊接施工中应用。这几种根焊技术汇总, STT和RMD根焊都属于半自动气体保护焊,但其熔滴过度控制原理、参数调节方式、焊接效果和适用性均有不同,在此主要介绍RMD根焊焊接在培训过程中应该注意的问题及培训要点。
关键词:RMD根焊培训
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引 言
目前在管道焊接施工技术中, 根焊焊接常用方法有以下几中:一是TIG焊,适用于小管径、薄壁的管道施工;二是纤维素焊条电弧焊,是最常用的根焊焊接方法,其质量稳定,焊工操作熟练,是较为成熟的管道根焊方法;三是STT根焊,近几年在大口径管线中较常采用,速度快,操作简单;四是RMD根焊,目前正在西气东输三线管线钢焊接施工中应用。这几种根焊技术汇总, STT和RMD根焊都属于半自动气体保护焊,但其熔滴过度控制原理、参数调节方式、焊接效果和适用性均有不同,在此主要介绍RMD根焊焊接在培训过程中应该注意的问题及培训要点。
正文
RMD+金属粉芯根焊工艺介绍
RMD金属粉芯根焊技术是西三线指定的关键根焊技术,市场占较高,经过西二线等重大工程验证,是一种可靠的管道根焊技术。下图是采用波形分析仪器实测出RMD焊接时的波形图。
RMD是国际上数字化逆变焊机设计最先进波形控制技术应用典型。其熔滴过渡分为两个阶段:短路阶段和燃弧阶段。在短路阶段,精确控制波形,以控制电弧对熔池的搅拌和颈缩爆断时的飞溅。在燃弧阶段:焊机检测到液态小桥断开,精确控制波形,确保焊丝快速熔化和坡口钝边(及错边厚端)熔化,并控制熔池的稳定。
金属粉芯焊丝
金属粉芯焊丝综合了实芯焊丝和药信焊丝的优点,在提高焊接熔敷效率的同时也增加了焊接熔池的润湿性(铁水的扩展性),更有效的控制铁水与母材的熔合,以及焊缝成型。
下图是经过测量的各种焊材的扩散氢含量。在我中心所在东北地区,冬季室外温度经常低于-10℃,据国内外技术研究成果显示,管道焊口中扩散氢含量是造成冷裂爆管的主要因素。因此管道焊接施工时,焊接选材应优先选择扩散氢含量低,低温冲击韧性高的焊接材料。
RMD+金属粉芯根焊工艺优点
通过以上比较可以看出:RMD金属粉芯根焊工艺提高了管道根焊生产效率,也降低了冷熔、开裂、烧穿、冷裂纹、未熔合等焊接缺陷概率,同时RMD金属粉芯根焊工艺对管道施工中的管子间隙不均、管子错边等适应能力更强,更好的满足了管道根焊施工对焊接质量控制的要求,降低了技术风险。
焊工培训操作要點
参考国内对RMD金属粉芯根焊操作的研究及实践经验成果,在RMD金属粉芯根焊培训操作中重点注意以下方面:
1)、焊接设备选型:米勒PipePro 450RFC管道施工焊机是西三线管道施工半/全自动根焊主要设备。其特有的RMD Pro和Pro—Pulse技术特别适合焊接碳钢和不锈钢管道,管道焊接中常用的气体、焊丝型号和焊丝直径都可以适用于程序。主机为软件控制的数字化多功能逆变电源,面板具有简单却完善的焊接工艺参数设定功能,可以设定焊接所需要的各个规范参数,配用手提便携式封闭送丝机,非常适合野外作业。
同时具有弧压补偿功能,焊接效果受焊丝干伸长的影响不大,对接头组对要求不严格,特别适合根焊,整个根焊从12点到6点之间操作熟练后焊接都无须调整规范,背部成型好,能有效防止未熔合。
2)、混合保护气选择:经实验证明采用配比器配比混合气对RMD根焊起弧段焊接质量影响较大,本中心采用80%Ar20%CO2瓶装混合气体。
3)、焊接参数选择:
4)、焊接准备及工艺要求:本培训采用管子口径1219mm,壁厚18.4mm,双V型坡口,对口要求较高,对口间隙控制在2.0∽3.5mm,钝边1.0∽1.5mm。其他参数见下图。
5)、RMD金属粉芯根焊培训操作要点:
①、焊接站位选择:操作前要求焊工注重站位选择,选位以较舒适,能稳定且快速一次完成半圈管子焊接为要点,从而减少接头数量,节省接头打磨时间提高效率和质量。在培训后期,模拟施工现场实际工况,所有管子6点位置距地高度不超过0.45米,且人为设置多个障碍物,以培养焊工选位能力。
②、管件点固焊:点固焊点常常容易被轻视,为提高效率确保一次能够焊完半圈管子,点固焊点形状控制和位置选择很重要。管件点固前,如果错变量过大应对过厚端打磨。
③、起弧的控制:起弧前焊丝超出导电咀预留约10-12mm,预留过长会导致起弧电弧不稳定和气体保护不足,过短会不利于电弧观察和移动。起弧点应位于坡口侧壁上端,以方便观察和稳定电弧,起弧点形成的铁水在填盖焊时将被重熔,避免缺陷。起弧后带动电弧经过坡口底部向坡口另一侧,并小月牙摆弧使铁水在钝边两侧形成桥接,维持小月牙摆弧下行焊接。在铁水形成桥接时,一些说法说要看到熔孔,依据RMD和金属粉芯熔池特性,实际上这个不是熔孔,“熔孔”上半部是未凝固铁水受电弧和保护气压力,以及铁水表面张力而形成的上弦月弧型,熔孔下半部是间隙两侧钝边边缘受电弧热而略有熔化,这个形状近似于金针菇牙头。如果看到是“熔孔”下半部间隙两侧钝边边缘熔化形成下弦月弧形,这才是真正的熔孔,这种熔孔在RMD金属粉芯根焊中是过烧现象,金属粉性焊丝的铁水本身润湿性(铁水扩展性)很好,这种熔孔容易导致穿丝,背部焊瘤等缺陷,RMD金属粉芯根焊要避免这种熔孔出现。
④、立向下焊:铁水经起弧后小摆弧焊接形成金针菇牙型“熔孔”,在立焊位改用直线较快速运条下向焊接。如遇间隙过大或者钝边有缺口可辅以小月牙摆弧过渡。立焊时控制焊枪角度和运条速度,过快的速度易产生钝边单侧或双侧未熔合,过慢的速度易导致铁水堆积焊层过厚,焊层的厚度控制在2.5∽3.5mm为宜。
⑤、仰脸焊:仰脸焊接时,宜采用直线运条,焊丝位于熔池前端1/3处,焊枪角度90度,焊接速度要控制准确。通过运条速度控制仰脸焊缝成型,速度过快易出现穿丝和钝边未熔合,速度过慢易出现掉铁水,焊缝背面内凹。在仰脸位置间隙是控制焊缝成型的另一个要点,间隙宜控制在2.5∽3mm,过宽的间隙易出现穿丝,掉铁水,焊缝背面内凹,过窄的间隙易导致焊缝背面未填满。
⑥、收弧:收弧不当易产生弧坑,气孔和裂纹。RMD金属粉芯根焊收弧不宜采用电焊条抬把,侧甩把熄弧手法,这会导致未凝固铁水的保护而产生缺陷,正确手法是按焊枪开关熄弧,停留数秒再移开焊枪。
⑦、焊枪角度:平焊位置时焊枪与焊接方向夹角保持在75°∽85°,目的是为了降低电弧和保护气对铁水的压力,控制焊缝背面成型,减少焊瘤形成概率;立焊位置时角度为85°∽90°;仰焊位置角度为90°,目的是给铁水增加托力,控制焊缝背面成型,如果对口间隙过大,宜采用小月牙形摆动运条法,运条步法不宜过快或过大,以免产生仰脸根焊穿丝现象。
RMD根焊主要焊接缺陷的产生和处理
1)气孔是气体保护焊中经常出现的焊接缺陷,产生气孔的原因主要是气体保护不好、气体纯度不够、焊接规范不合适等,因此在RMD根焊前要检查气体的纯度,控制焊枪角度(在12点位置时焊枪角度一定要保证垂直),严格控制焊接规范在规定范围内。
2)根部未熔合一般是由于组对间隙过小、钝边过大、焊接时焊接规范选用不合适造成的。RMD根焊时,一定要确保组对质量,根据组对情况选取合适的焊接规范,避免未熔合的出现。
3)焊瘤主要产生在焊口顶部位置,在焊接顶部时,控制运条方法和速度,尽量往坡口两侧带,根据经验判断是否熔透。
4)由于焊丝穿透力强,在底部焊接时,出现内凹几率不高,只要规范选取合适,操作手法正确,就能保证底部根焊的焊接质量。
结论
焊接是工程建设过程中使用的一种主要工艺方法,焊接质量的好坏,直接决定工程产品质量。各行业各单位都非常重视焊工培训工作。通过培训提高焊工素质,是各企业均采取的措施。在这里,就如何进行RMD根焊焊工培训提出一些看法,供大家共同参考。
关键词:RMD根焊培训
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引 言
目前在管道焊接施工技术中, 根焊焊接常用方法有以下几中:一是TIG焊,适用于小管径、薄壁的管道施工;二是纤维素焊条电弧焊,是最常用的根焊焊接方法,其质量稳定,焊工操作熟练,是较为成熟的管道根焊方法;三是STT根焊,近几年在大口径管线中较常采用,速度快,操作简单;四是RMD根焊,目前正在西气东输三线管线钢焊接施工中应用。这几种根焊技术汇总, STT和RMD根焊都属于半自动气体保护焊,但其熔滴过度控制原理、参数调节方式、焊接效果和适用性均有不同,在此主要介绍RMD根焊焊接在培训过程中应该注意的问题及培训要点。
正文
RMD+金属粉芯根焊工艺介绍
RMD金属粉芯根焊技术是西三线指定的关键根焊技术,市场占较高,经过西二线等重大工程验证,是一种可靠的管道根焊技术。下图是采用波形分析仪器实测出RMD焊接时的波形图。
RMD是国际上数字化逆变焊机设计最先进波形控制技术应用典型。其熔滴过渡分为两个阶段:短路阶段和燃弧阶段。在短路阶段,精确控制波形,以控制电弧对熔池的搅拌和颈缩爆断时的飞溅。在燃弧阶段:焊机检测到液态小桥断开,精确控制波形,确保焊丝快速熔化和坡口钝边(及错边厚端)熔化,并控制熔池的稳定。
金属粉芯焊丝
金属粉芯焊丝综合了实芯焊丝和药信焊丝的优点,在提高焊接熔敷效率的同时也增加了焊接熔池的润湿性(铁水的扩展性),更有效的控制铁水与母材的熔合,以及焊缝成型。
下图是经过测量的各种焊材的扩散氢含量。在我中心所在东北地区,冬季室外温度经常低于-10℃,据国内外技术研究成果显示,管道焊口中扩散氢含量是造成冷裂爆管的主要因素。因此管道焊接施工时,焊接选材应优先选择扩散氢含量低,低温冲击韧性高的焊接材料。
RMD+金属粉芯根焊工艺优点
通过以上比较可以看出:RMD金属粉芯根焊工艺提高了管道根焊生产效率,也降低了冷熔、开裂、烧穿、冷裂纹、未熔合等焊接缺陷概率,同时RMD金属粉芯根焊工艺对管道施工中的管子间隙不均、管子错边等适应能力更强,更好的满足了管道根焊施工对焊接质量控制的要求,降低了技术风险。
焊工培训操作要點
参考国内对RMD金属粉芯根焊操作的研究及实践经验成果,在RMD金属粉芯根焊培训操作中重点注意以下方面:
1)、焊接设备选型:米勒PipePro 450RFC管道施工焊机是西三线管道施工半/全自动根焊主要设备。其特有的RMD Pro和Pro—Pulse技术特别适合焊接碳钢和不锈钢管道,管道焊接中常用的气体、焊丝型号和焊丝直径都可以适用于程序。主机为软件控制的数字化多功能逆变电源,面板具有简单却完善的焊接工艺参数设定功能,可以设定焊接所需要的各个规范参数,配用手提便携式封闭送丝机,非常适合野外作业。
同时具有弧压补偿功能,焊接效果受焊丝干伸长的影响不大,对接头组对要求不严格,特别适合根焊,整个根焊从12点到6点之间操作熟练后焊接都无须调整规范,背部成型好,能有效防止未熔合。
2)、混合保护气选择:经实验证明采用配比器配比混合气对RMD根焊起弧段焊接质量影响较大,本中心采用80%Ar20%CO2瓶装混合气体。
3)、焊接参数选择:
4)、焊接准备及工艺要求:本培训采用管子口径1219mm,壁厚18.4mm,双V型坡口,对口要求较高,对口间隙控制在2.0∽3.5mm,钝边1.0∽1.5mm。其他参数见下图。
5)、RMD金属粉芯根焊培训操作要点:
①、焊接站位选择:操作前要求焊工注重站位选择,选位以较舒适,能稳定且快速一次完成半圈管子焊接为要点,从而减少接头数量,节省接头打磨时间提高效率和质量。在培训后期,模拟施工现场实际工况,所有管子6点位置距地高度不超过0.45米,且人为设置多个障碍物,以培养焊工选位能力。
②、管件点固焊:点固焊点常常容易被轻视,为提高效率确保一次能够焊完半圈管子,点固焊点形状控制和位置选择很重要。管件点固前,如果错变量过大应对过厚端打磨。
③、起弧的控制:起弧前焊丝超出导电咀预留约10-12mm,预留过长会导致起弧电弧不稳定和气体保护不足,过短会不利于电弧观察和移动。起弧点应位于坡口侧壁上端,以方便观察和稳定电弧,起弧点形成的铁水在填盖焊时将被重熔,避免缺陷。起弧后带动电弧经过坡口底部向坡口另一侧,并小月牙摆弧使铁水在钝边两侧形成桥接,维持小月牙摆弧下行焊接。在铁水形成桥接时,一些说法说要看到熔孔,依据RMD和金属粉芯熔池特性,实际上这个不是熔孔,“熔孔”上半部是未凝固铁水受电弧和保护气压力,以及铁水表面张力而形成的上弦月弧型,熔孔下半部是间隙两侧钝边边缘受电弧热而略有熔化,这个形状近似于金针菇牙头。如果看到是“熔孔”下半部间隙两侧钝边边缘熔化形成下弦月弧形,这才是真正的熔孔,这种熔孔在RMD金属粉芯根焊中是过烧现象,金属粉性焊丝的铁水本身润湿性(铁水扩展性)很好,这种熔孔容易导致穿丝,背部焊瘤等缺陷,RMD金属粉芯根焊要避免这种熔孔出现。
④、立向下焊:铁水经起弧后小摆弧焊接形成金针菇牙型“熔孔”,在立焊位改用直线较快速运条下向焊接。如遇间隙过大或者钝边有缺口可辅以小月牙摆弧过渡。立焊时控制焊枪角度和运条速度,过快的速度易产生钝边单侧或双侧未熔合,过慢的速度易导致铁水堆积焊层过厚,焊层的厚度控制在2.5∽3.5mm为宜。
⑤、仰脸焊:仰脸焊接时,宜采用直线运条,焊丝位于熔池前端1/3处,焊枪角度90度,焊接速度要控制准确。通过运条速度控制仰脸焊缝成型,速度过快易出现穿丝和钝边未熔合,速度过慢易出现掉铁水,焊缝背面内凹。在仰脸位置间隙是控制焊缝成型的另一个要点,间隙宜控制在2.5∽3mm,过宽的间隙易出现穿丝,掉铁水,焊缝背面内凹,过窄的间隙易导致焊缝背面未填满。
⑥、收弧:收弧不当易产生弧坑,气孔和裂纹。RMD金属粉芯根焊收弧不宜采用电焊条抬把,侧甩把熄弧手法,这会导致未凝固铁水的保护而产生缺陷,正确手法是按焊枪开关熄弧,停留数秒再移开焊枪。
⑦、焊枪角度:平焊位置时焊枪与焊接方向夹角保持在75°∽85°,目的是为了降低电弧和保护气对铁水的压力,控制焊缝背面成型,减少焊瘤形成概率;立焊位置时角度为85°∽90°;仰焊位置角度为90°,目的是给铁水增加托力,控制焊缝背面成型,如果对口间隙过大,宜采用小月牙形摆动运条法,运条步法不宜过快或过大,以免产生仰脸根焊穿丝现象。
RMD根焊主要焊接缺陷的产生和处理
1)气孔是气体保护焊中经常出现的焊接缺陷,产生气孔的原因主要是气体保护不好、气体纯度不够、焊接规范不合适等,因此在RMD根焊前要检查气体的纯度,控制焊枪角度(在12点位置时焊枪角度一定要保证垂直),严格控制焊接规范在规定范围内。
2)根部未熔合一般是由于组对间隙过小、钝边过大、焊接时焊接规范选用不合适造成的。RMD根焊时,一定要确保组对质量,根据组对情况选取合适的焊接规范,避免未熔合的出现。
3)焊瘤主要产生在焊口顶部位置,在焊接顶部时,控制运条方法和速度,尽量往坡口两侧带,根据经验判断是否熔透。
4)由于焊丝穿透力强,在底部焊接时,出现内凹几率不高,只要规范选取合适,操作手法正确,就能保证底部根焊的焊接质量。
结论
焊接是工程建设过程中使用的一种主要工艺方法,焊接质量的好坏,直接决定工程产品质量。各行业各单位都非常重视焊工培训工作。通过培训提高焊工素质,是各企业均采取的措施。在这里,就如何进行RMD根焊焊工培训提出一些看法,供大家共同参考。