大熔深K-TIG焊接单面焊双面成型设备主要对象是压力容器行业,不锈钢,双相钢,镍基,钛合金起到重要的焊接,单面焊双面成型,不需开坡口,焊好背面不需在清根处理的,一次性可以焊透14mm直环缝,超高的焊接效率深受广大用户的认可,极大的降低了焊接成本,提高了生产效率。自动化程度越来越高。极大的推动了公司企业的未来发展。焊缝质量预发的越来越高。
传统的焊接方式已经无法满足现状机需求了。
S-TIG高熔深锁孔焊机在压力容器中的应用
摘要:压力容器在人们的生活中非常常见,其质量也影响着人们的生命财产安全。压力容器的制造需要多个过程,要想保证压力容器的质量,保护人们的生命财产安全不受**,就必须在制造压力容器的每个过程中都检查其操作质量,在这些过程中,*重要的是压力容器的焊接过程。其中焊接的工艺、焊接设备、焊接材料、检验结果、焊接环境等因素都会影响压力容器的质量。本文选取压力容器常用不锈钢钢材(含Ti合金钢),进行S-TIG焊接试验,分析S-TIG高熔深锁孔焊机的焊接实效。
***:压力容器;S-TIG;电弧参数
1高深熔锁孔S-TIG焊接系统简介1.1S-TIG焊接系统
高深熔锁孔S-TIG焊接系统(SWS-1000)是一种全新的弧焊系统,它通过对电弧的高效电磁压缩达到等离子电弧的效果,焊接时电弧能量集中,焊接过程中电弧压力与熔池液态金属的表面张力达成平衡,形成稳定的小孔效应,具备超强的穿透能力,可一次性焊透12mm一下的钢板,是一种介于氩弧焊(TIG)和等离子(plasma)之间的全新的焊接工艺。STIG弧焊技术是一种高速的全熔透焊缝焊接技术,在不开坡口的情况下一次性焊。16mm一下的金属材料(如钛合金),焊缝成型**,单面焊双面成型,焊接速度是普通钨极氩弧焊技术的5-10倍。背面焊缝宽度2-3毫米,正面焊缝宽度通常为板厚度的1.5倍左右,其焊缝为的母质层,没有多条融合线,完全消除了夹渣、气孔以及常见的焊缝缺陷。高效深熔弧焊的无波纹焊接熔池保证了盖面层的超高质量,不需要背面清根、表面抛光清洗与打磨。
1.2S-TIG焊接优势
1:S-TIG使用惰性气体作为保护气。惰性气体具有稳定性,不与金属物发生化学反应,是良好的保护性气体,在高温下也不会融入金属物。可见在焊接过程熔池的冶金反应中,惰性气体的作用明显,能够较好的控制焊接过程,且其应用范围较大,不论是抗氧化性弱的常规金属,还是黑色金属(熔点高),均能够使用。
2:S-TIG中的电弧在氩气中稳定性强。对其的焊接电流分析说明了小电流情况下(小于10A),其燃烧稳定性依旧良好。焊丝的填充需要经过电弧获得,对于热输入调控要求较高,S-TIG能满足薄板以及其他全位置的焊接需求,能较好完成单面焊双面成形的工艺要求。
3:由于填充焊丝并未经过焊接电流,在S-TIG中的熔滴过渡难题是不需考虑的,全程无焊渣飞溅,且成型后焊缝美观缺陷少。
2试验方法2.1焊前准备
在焊接前,不锈钢(钛合金)被切成大小为100mm×50mm的尺寸。由于钢材易氧化,在空气中生成的氧化膜极易吸收空气中的水分,妨碍接头熔合还使接头中出现气孔及夹杂等缺陷,要对焊丝进行仔细的焊前清理。实验前对板材先用钢丝刷进行打磨,再用丙酮进行擦洗去其表面油污。需要指出的是本试验所用的材料在焊前均进行干燥处理。
2.2 焊接过程
在前期准备的基础上,将待焊板材用夹具固定。闭合电源开关,打开水冷机、S-TIG电焊机,将TIG焊机中的焊枪的角度固定为45°,调节送丝角度。将TIG焊枪调节在板材上的入射点处,调节钨极高度h(钨极底端到板材的距离)及光弧间距Dla(钨极底端在板材上的投影)至设定值,本试验固定f为0mm,h为1.5mm,Dla为1.5mm。焊丝倾斜角度β可调。打开保护气体(高纯氩,设定保护气体流量为12L/min),将电焊机参数设定好,运行已编好的程序进行焊接。需要说明的是本实验所用的TIG焊机设为交流模式。
2.3.热处理过程
本文中的热处理工艺炉为JK4665高温箱,该电阻炉的额定功率高达4kw,工作正常电压为220V交流电,**加热温度为1200℃。在时效处理试验中,将炉温设定所需要的温度进行升温,达到设定温度后,打开炉门,将试样放在炉内,进行保温预订时间后,取出试样在空气中进行冷却至室温。进行固溶+时效处理时,同样地将炉温加热到预设温度,将试样放在炉内保温1h,快速取出,转移到冷却介质中进行冷却。而后取出试样进行时效处理,操作同上。为防止转移过程中过饱和固溶体发生分解,影响后续时效效果,要求淬火转移时间不超过30s。为防止淬火过程中试样变形和开裂所用的冷却介质为20℃的水。
2.4 焊后分析
(1)焊缝形貌及组织分析
焊后用肉眼观察接头表面,以对不同参数下的焊接接头成形进行初步的评判。处理接头时,对不同的参数,带锯逐一进行取样切割,截面进行后续的研磨处置,砂纸型号分别是400#、600#、800#。研磨后采用Keller腐蚀处置,对于焊缝进行扫描仪扫描操作,得到焊缝照片。评价接头中气孔的分布时,将焊缝用砂纸研磨至焊缝中心,进行腐蚀,在金相显微镜下在低倍数下观察,每个参数下取3个不同的区域进行组合,观察不同参数下气孔分布。
(2)力学性能分析
使用CSS拉伸试验机进行静拉伸试验。按标准ASTM E8 E8M –11制定拉伸试样。为避免焊缝余高对性能测试结果的影响,本实验所有的拉伸试样正反面余高均被去除。拉伸前进行标定,选择标距为25mm,以进行断后伸长率的评定。为减小实验误差,每个参数下的接头测试3个试样,取平均值作为*终结果。选择与试样尺寸相匹配的夹块,先装下夹头,按旁边的操作手柄下降到合适高度将试样夹紧,在此过程许保证试样与上下夹具在同一轴线上。试验在常温下测定,拉伸速率为2mm/min。记录试验过程中的加载力和位移。
(3)微观成分及断口形貌分析
将不同处理态的样品切割成所需要的尺寸,试样制备与金相试样制备方法相同。采用ZEISS-SUPRA55场发射扫描电镜进行扫描,进行微观组织拍摄及成分分析。其中成分分析包括线分析和面分析。将静拉伸后的试样进行封袋保存,而后及时用扫描电镜进行断口形貌分析。