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1、自动埋弧焊质量的影响因素,戴红2013.3,一、熟悉埋弧焊接工艺控制过程以及影响因素二、掌握埋弧焊工作原理及组成三、针对我公司的生产提出的意见及处理方法,培训目的,一.液化石油气钢瓶是盛装易燃易爆品的 类 压力容器。应用范围非常广泛。大量应用于普 通人 民生活之 中是该压力容器的一大特点，因 此，生产过程中的质量隐患，无疑就是人民生命 财产安全的隐患。GB5842标准规定钢瓶主焊缝应采用埋弧自动焊，因埋弧自动焊焊接成本低，生产效率高等优点而被采用。,我们公司产品的焊接接头形式：单面焊双面成型的锁底焊。为什么要用这种结构?锁底接头成形加工工艺简单，上下封头组对操作便利。环缝焊接质量稳定可靠，生产
2、率高，适用于大规模机械化生产，是一种能使钢瓶生产实现优质高效的焊接方法,由于埋弧自动焊已经在各个机械领域普及，但对我公司的产品，因为是薄板焊接，对坡口、间隙的要求特别高，所以质量控制也是非常严格。3mm薄板比4mm以上板的焊接，在焊穿、气孔方面更加容易出现缺陷。而影响埋弧自动焊质量的因素很多，在生产过程中各个方面都要严格把关。,（一）、人的因素 1、劳动者的素质众所周知，焊工要持证上岗。目前公司一台焊接设备专人专焊，焊工要摸透它的性能，因为每一台焊接电流电压机头位置等等都不一样，而熟悉它的特性，如何把握好焊接的最佳位置则是需要大家共同去努力的。焊工对自己要有信心，我们需要切切实实从心里去重视它
3、，重视法规，尊重科学，而不是光口头上面重视，不落实行动。如果听听很激动，听后一动也不动，那肯定不行。比如：焊接接头处有焊丝粘在焊缝处不清理，焊接刚开始时不剪焊丝头，错边量没能很好的控制，焊接时偏离焊缝中心等等一些人为因素。我们的团队是不是有战斗力，能召之即来，来之能战，战之能胜。把做好工作作为你的信仰，那绝对能够做好的。这方面，龙如星同志做的比较好，大家要象他们学习。2、领导作用领导作用很关键，上次开会的时候我们周总说了，我们既不能不顾质的追求而无数量，也不能只有数量而没有质的追求，对产品质量提高，包括对我的工作非常支持，这些都是有利条件。,(二).准备工序的因素：（1）封头拉伸 该工序影响封
4、头直径，封头圆度，坡口处的板厚，控制的不好易产生未焊透。在生产中控制圆度2mm,周长偏差4。（2）封头切边 该工序影响封头端口平面度，坡口角度及坡口的表面质量，控制不好容易产生焊缝表面内凹等缺陷。（3）封头除锈 坡口附近20mm范围的油污，水，锈等要清除干净，否则，会导致气孔，成形不好等缺陷。（4）封头缩口 该工序对焊接质量影响最大，目前公司的工艺要求角8以防止内凹坑缺陷，1.8mm,以防止焊穿。要经常用上封头来测量缩口直径，直径大焊缝外观差，直径小会导致焊不透。,(三)、焊接工艺的因素1.机头位置：调整机头位置，使焊丝伸出长度为1520，提前量为2428mm。机头位置不对，焊缝成形不好。2.
5、工件装到转胎上后，首先检查对口错边量，要求0.75，以焊丝为基准进行对中，调整坡口中心左右偏差1.5mm，上下偏差5mm。3.应选择对装间隙大的位置作起弧点，焊接电流370390A，电弧电压2830V，焊接速度105108cm/min，连续焊两层。,(四)、环境的因素,环境的因素主要是控制两个方面。第一方面是控制焊剂仓库的湿度，要求焊材一级库湿度不超过60%。第二方面是要求焊接车间的湿度不超过90%，考虑到湿度对气孔的敏感性，要求车间的湿度尽量降低。实际上，车间的通风、空气流动都能够降低湿度。经常保持车间通风干燥，在不经意之间，就能改变车间的焊接环境。焊剂放在仓库的时候，要离开地面或者墙壁30
6、0mm。其他，焊接气瓶的地方，尽量不要震动。平时人员来往，我们在车间里走来走去，要做到心中有数。,（五）：焊接设备 我们了解下埋弧焊机，下图中的埋弧焊机是常用的，而我们公司用的埋弧焊机是经过改装的。,传统焊机形式,公司焊机形式,为了满足产品的特殊要求，对焊机进行了如下的改装：1.取消焊车，代之以焊接转胎。2.因焊丝较细，用偏心导电嘴取代压板式导电嘴。3.改进焊剂漏斗，以适应环缝焊接要求。4.焊接工装等等的改装,目前我公司的埋弧焊机型号是DZ5-630E,其 操作性能是:200绝缘，主变压器、电抗器线圈采用美国杜邦公司的高性能Nomex绝缘纸，日本日立化成株式会社绝缘漆，绝缘强度高、耐温高，防尘
7、性好。主回路选用施耐德交流接触器性能稳定；无负载电流吸合，全封闭结构，可靠性高。主回路中采用两个莱姆电流互感器，耐高温抗干扰能力强，同时监测平衡电抗器两端电流输出，有效保护主变压器。具有控制电缆短路的保护功能，避免因控制电缆内部短路或与母材、输出电缆短路而造成的P板损坏。具有抗高频干扰的保护功能，避免在埋弧焊工作时由于周围有氩弧焊机工作，高频、高压信号造成P板的损坏。外壳防护等级为IP21S，焊机主回路和控制回路实现了物理隔离，有效防止了主回路对控制回路的影响和干扰，整体结构的防潮性、防滴性、防尘性好。先进的控制回路使焊接电流非常的稳定，保证您的工程质量。数字显示，读数直观。面板布局简洁，符合
8、用户的使用习惯，操作非常方便。在使用气刨功能时可提前在面板预置电流使操作更加便捷。通过面板焊接方式设定埋弧焊或电渣焊后，电源自动输出控制信号给焊车或悬挂机头控制器，使其自动切换为等速或变速送丝方式。,1、焊接规范参数与焊缝成型的关系埋弧焊规范参数主要有：电流、电压机焊速，三者决定着焊接线能量的大小，同时也对焊缝外观成型起至关重要的作用，是保证焊接质量的首要因素。焊缝的外观成型主要指：熔深、熔宽、余高等。下面讨论焊接规范于三个指标的关系。,二：工作原理,焊接电流增大时（其他条件不变），焊缝的熔深和余高均增大，熔宽没多大变化（或略微增大），这主要从三个方面讲：a电流增大时，工件上的电弧力和热输入均
9、增大，热源位置下移，熔深增大。熔深与焊接电流近于成正比关系，比例系数（km）与电弧焊的方法，焊丝直径，电流种类等有关。b电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔深近于不变。c电流增大后，焊丝熔化量近于成比例地增多，由于熔宽近于不变，所以余高增大。,（1）焊接电流,在其他条件不变时，电弧电压增大时，焊缝熔深略有减小而熔宽增大，余高减小。这是因为:电压增大，电弧功率加大，工件热输入有所增大；同时弧长拉长，斑点移动范围变大，电弧分布半径增大，导致电弧集中系数k减小qm(比热流)减小，因此熔深略有减小，而熔宽增大。此外，熔宽增大，焊丝熔化量却稍有减小，因此
10、余高减小。,（2）电弧电压,焊接速度提高时，线能量 减小，熔宽和熔深都减小，余高也减小。这是因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔化量与焊速v成正比，而熔宽近似于与成反比，熔化比近于不变。说明：这三个参数是互相关联的，要综合考虑各方面的影响与要求去确定，才能得到良好的焊缝成型，接头性能才能满足要求，生产效率才能得到提高。焊接线能量公式：q=IU/v I：焊接电流 单位AU：焊接电压 单位V v：焊接速度 单位cm/sq:线能量 单位J/cm,（3）焊接速度,我们应该注意：焊接速度是影响焊接质量的关键因素，特别是对埋弧自动焊来讲，速度如果太快，就会出现未焊透，这个方面很容易被忽视；如果焊的太慢，表面焊
11、缝余高会超标。焊丝位置，特别是角度在焊接过程中是很讲究的。埋弧焊环焊缝的焊接位置，外焊一般是选择下坡焊。如果是内焊，一般选择上坡焊。目前公司用不到内焊。,一方面，取决于三个参数的焊接线能量影响着焊缝的综合力学性能。另一方面，这些参数一级互相间的配合对焊缝成型，焊接裂纹的敏感性和焊接缺陷的发生，有直接的关系。操作时必须正确的设置和调整。,2.其他对焊接质量的影响（1）焊丝直径及伸出长度,（2）焊丝倾角的影响,根据制定的焊接工艺要求，选取合适的焊丝和焊剂，并参照有关要求对焊剂进行烘干，对焊丝除油绣。埋弧焊的焊剂在埋弧焊过程中起着重要的作用。它不仅要保证焊缝成形良好，保证脱渣，焊缝内不会产生缺陷，还
12、要保证符合设计要求的化学成分和力学能力。由于焊缝的化学成分和力学性能是由焊丝和焊剂共同保证的，所以在选择焊接材料时，焊丝焊剂的组合，需要综合考虑。埋弧自动焊焊剂有熔炼焊剂、烧结焊两大类，烧结型焊剂作为一种新型焊剂，越来越多的在埋弧自动焊中使用。我们现在用的焊剂型号是SJ101，是烧结焊剂。比起熔炼焊剂，烧结焊剂容易脱渣，并且对锈不是很敏感，有它的优点。,3）.焊材的影响,4）.焊接参数的影响 目前公司的焊接电流是370390A，焊接电压2832V,焊速是105108cm/min，焊丝伸出长度1520mm，提前量2428mm。此参数的焊缝没有间隙的，如果焊缝有间隙，则焊接电流要相应减小。5）.明
13、确操作要求 对准备工序的要求：对焊工的要求：拿到工件后先放转盘上固定，首先检查错边量，并调整焊丝对中，焊前先剪下焊丝头，以防止起弧时跳丝，影响焊接质量，焊中随时调整焊丝中心，防止焊偏，焊后记得打上自己的钢印号。,焊缝缺陷的形成及预防,焊缝缺陷的检查 首先是外观检查。焊缝宽度按坡口角度定，60坡口焊缝宽度是10mm,同一条焊缝宽度偏差小于4mm。焊缝余高不超过2.5mm。焊缝缺陷的分类焊缝表面缺陷和焊缝内部缺陷 常见缺陷：气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂 纹以及咬边、焊瘤、烧穿、凹坑等。外观缺陷预防主要靠正确的工艺和熟练的操作方法,气孔产生的原因及预防,气孔产生的原因（1）冶金因素对气孔的影响。焊
14、接时，焊缝金属发生冶金反应产生气孔。（2）母材表面油、锈及污物分解，焊剂的化学成分 等都有可能产生气孔。（3）埋弧自动焊焊剂中混有垃圾。（4）埋弧自动焊焊剂覆盖层厚度不当。（5）埋弧自动焊焊剂漏斗堵塞。（6）埋弧自动焊焊丝表面清理不净。气孔的预防（1）焊前将坡口两侧20-30mm范围内的油、锈、水分清除净。（2）严格按焊剂说明书规定的温度和时间烘干焊剂。（3）正确选择焊接工艺参数，正确操作。,夹杂物产生的原因及预防,焊缝中夹杂物的产生种类(1).非金属夹杂物 氧化物 焊接钢铁材料时，氧化物夹杂是普遍存在，在 埋弧自动焊焊接碳钢时，氧化 夹杂物的成分主要是SiO2;这些氧化夹杂物主要 是在熔池反
15、应过程中产生的。（2）.金属夹渣物 预防措施（1）选择合适的焊接规范，使熔池存在的时间 不要太短,防止熔池金属凝固过快。（2）多层焊接时，要注意消除前层焊缝的熔 渣,未熔合产生的原因及预防,未熔合产生的原因（）焊接电流过小焊接速度过快。（）焊丝角度不对。（）产生弧偏吹现象。（）焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已 被铁水覆盖。（）母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属 与母材间的熔化结合。预防措施（）增加焊接线能量。（）将坡口边缘充分熔透。（）焊接规范正确，操作得当，焊接速度快慢均匀，焊丝位置正确。（）将坡口表面或坡口底部边缘污物处理干 净。,未焊透产生的原因及预防,未焊透产生的原因（）焊偏（）焊接
16、电流过小,焊接速度过快。（3）坡口角度太小。（4）根部钝边太厚。（5）坡口间隙太小。（6）焊丝角度不当。预防未焊透产生的措施（1）不要焊偏（2）合理选用坡口型式。（3）装配间隙要适当。（4）采用正确的焊接工艺。,热裂纹产生的原因及预防措施,热裂纹产生的原因（）冶金因素：焊接时熔池的冷却速度很快，很容易造成偏析（偏析就是合金中纯金属或其它杂质分布不均匀的现象，杂质集中）被偏 析出的物质大多数为低熔点共晶和杂质，它们 的熔点比焊缝金属低，在结晶过程以“液态间 层”存在。热裂纹产生的原因（）力的因素：焊缝金属开始冷却时，体积 要缩小，由于焊缝金属受热不均匀，周围冷却 金属势必阻止它的收缩，产生拉应力
17、，拉应力 随温度的降低而增大，拉应力在结晶尚未完成，时呈现，就必然产生热裂 纹防止产生热裂纹的措施。热裂纹预防措施（1）限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量，主要限制硫含量，提高锰含量（2）改进焊接结构形式，采用合理的焊接顺序，提高 焊接收缩时的自由度（3）焊接终了断弧时，弧坑冷却速度快，因偏析在弧坑处形成热裂纹采用与母材相同的引出板,焊接缺陷的返修,焊接缺陷的返修缺陷的清除 3mm薄板缺陷的清除可用切割片切割和磨光片打磨，自动焊成型，用手工焊返修。焊接缺陷的返修分析缺陷原因，制定返修工艺。返修后的焊缝表面，应进行修磨，使其与 原焊缝基本一致，圆滑过渡，以减少应力集中，避免裂纹。返修次数的限制 返修次数增加，使金属晶粒粗大并且硬化，返修次数只能一次。,总结,影响焊接质量的因素有很多方面，主要方面就是人、机、料、法、环五大因素。我首先要讲，产品质量不是检验出来的。如果靠检验来保证焊接质量，那是比较原始的管理方法。检验主要是事前预防，事后检测。焊工的责任心非常重要的。首先，我们要想，如果生产的产品卖给自己，你是不是满意？如果自己都不满意，那客户怎么会满意呢？我们目前有领导的重视，只要自己重视，主动去钻研，去学习，多交流，多沟通，踏踏实实的工作，经过一段时间的努力，我完全相信，我们产品的焊接质量，能够上一个台阶。,
