薄壁不銹鋼管自動焊接工藝與設備應用

 浙江至德鋼業(yè)有限公司介紹了薄壁不銹鋼管自動焊接工藝與設備在某工程中的應用,并針對焊接風管加工相關設備配置及操作提出了的幾點注意事項。某工程涉及腐蝕性有害氣體的排風系統設計采用薄壁不銹鋼管,要求嚴密不漏。由于工程量大,風管的規(guī)格多,工藝要求高,工期緊,按照傳統的施工方法,采用手工氬弧焊焊接工藝,完全不能滿足工程要求。結合焊接風管的技術要求及焊接設備的發(fā)展,確定了風管的焊接工藝,研制、配套了相應的焊接風管設備,取得了預期的效果。

一、風管接口形式及焊接工藝

風管板材采用1219 mm寬、1.0 mm厚不銹鋼卷板，縱縫采用直縫自動對接自熔氬弧焊焊接工藝，單面焊雙面成形,焊后工件變形小，焊縫平整，基本無晶間腐蝕，工藝美觀。環(huán)縫采用空壓式脈沖環(huán)縫(電阻焊)自動焊接工藝，風管端口采用壓筋插接,一端留20mm搭接量，焊縫強度大,工藝美觀，彎頭制作及風管的現場接口,翻5～8mm單立口后對口焊接,采用手工自熔氬弧焊焊接工藝，焊接風管加工工藝流程。

二、焊接設備

  下料采用精密剪板機，同時配套制作下料架,端部固定與剪板機操作平臺一端,與平臺面平齊,下料架上設置定尺下料裝置。其他設備有卷圓機、校平機及卷板架等。

  縱縫焊接采用開口式直縫自動焊接設備,微電腦控制,氬弧焊機置于設備箱體內,懸臂長度1500mm,焊接風管規(guī)格D200～D1400,焊接板材厚度0.5～1.5mm。壓筋采用空壓式壓筋機,壓筋數量與間距可根據需要調節(jié),楞筋為R=8mm的半圓筋,加工風管規(guī)格D200～D1400。環(huán)縫焊接采用空壓式環(huán)縫脈沖焊(電阻焊)設備,焊接風管規(guī)格D200～D1400,板材厚度0.5～1.5mm,加工風管長度8～12m。風管的懸吊式對口與調節(jié)裝置采用2個0.25噸的電動葫蘆實現。

三、焊接速度

  對比與經濟效益分析通過手工氬弧焊焊接與自動焊接速度對比,縱縫焊接提高工效約20倍,環(huán)縫焊接提高工效約12倍。通過采用手工焊接與自動焊接板材需用量比較,手工焊接板材厚度為1.2～2.0mm,自動焊接板材厚度為1.0mm,加工12000m2風管可節(jié)約不銹鋼卷板94噸，占總量48%,節(jié)約板材成本386.6萬元(當時不銹鋼卷板采購價為4.1萬元/噸)。設備對普通冷軋板、鍍鋅鋼板等其他材質的金屬薄板,也可進行焊接。

四、幾點注意事項

  1. 下料架設置,板料從剪板原出料口進料,在下料架上定位、出料。下料架長度應結合加工風管規(guī)格確定,邊框上應設置定尺下料裝置,滿足不同規(guī)格風管下料的準確性要求。下料架應與剪板機垂直,并與剪板機用定位螺栓固定牢固。下料架上表面與剪板機工作面水平,并加橡膠板等保護措施。下料尺寸允許偏差范圍:長度允許偏差≤2mm,對角線允許偏差≤3mm。

  2. 壓筋機在風管的兩端壓出公母口,公口楞筋端應留出20mm的搭接量,與母口插接。楞筋應分2～3次壓制成型,壓筋時應避免楞筋偏斜,接口錯位。應結合風管板材寬度設置楞筋的位置,保證風管對接后楞筋間距一致。楞筋的數量應根據風管規(guī)格與板材厚度確定,使風管強度符合通風要求。風管手工焊接接口兩端壓單立口,在彎頭咬口機上進行,單立口翻邊量應均勻一致,一般為5mm～8mm。

  3. 直縫焊接設備在風管焊接前應按產品說明書調整焊接電流、氬氣流量等基本參數。氬氣的純度應為99.99%,鎢針應采用鈰鎢針,循環(huán)冷卻水應為純凈水。風管板料對接壓緊后應嚴密無縫隙,嚴禁搭疊或錯口,焊接區(qū)域10mm范圍應清潔無油污、水膜、灰塵等。焊接時應調節(jié)好起弧與收弧位置,距離端部＜5mm。焊接區(qū)域風速應≤1m/s,避免風速過大對氬氣保護效果產生影響,野外工棚應作好防雨措施,避免焊接時雨水對焊縫造成影響。風管加工前應進行焊接實驗,對焊縫的強度、光潔度進行檢查,焊縫強度應能保證母材開裂而焊縫不開裂為合格,焊縫表面顏色黑色為不合格,藍色為合格,金黃或銀色為優(yōu)良。直縫焊接完畢,應對接口質量進行檢查,對局部出現穿孔或漏焊的點位,進行手工補焊,嚴重的做報廢處理,并作好記錄。

  4. 環(huán)縫焊接設備接線及電源應能滿足強脈沖電流的沖擊,所需冷卻水應有一定的穩(wěn)定水壓,并配套冷卻水排水或循環(huán)措施。風管托架采用單臂懸掛式電動葫蘆或電動風管托架。風管托架應能滿足風管在上下前后的自動移動與調節(jié)。焊接設備懸臂上固定節(jié)風管應定位準確,轉動靈活,放于焊輪上的一端應為公口。

  薄壁不銹鋼管焊接前應進行焊接接縫實驗,強度達到母材拉裂而焊縫不開裂為合格,焊縫表面呈金黃色。薄壁不銹鋼管焊接時,應先對環(huán)縫四周進行均勻點焊4～8個點,再進行連續(xù)焊接。點焊時注意接口處插接量應均勻一致,保證每段風管在同一軸線上。