焊前准备
将两块5083铝合金试板(试板尺寸350mm×150mm×8mm)组对固定,坡口型式及尺寸参照《GB/T985-铝合金坡口》进行加工,详见图2。接着用不锈钢丝刷将装配好的试板的坡口面及坡口正反面两侧30mm范围内的氧化膜认真清除干净,直到露出金属光泽为止。后,将陶瓷衬垫块左右两侧铝箔胶粘带上防固粘纸撕掉,衬垫中心线对准焊缝中心线,把衬垫贴紧在坡口反面。
广泛应用于船舶建造、钢结构、桥梁、建筑、管道工程、压力容器、化工机械、冶金机械制造中。
钢结构安装施工中,柱与梁角接接头是全焊透焊缝,属于II类焊缝,要求20% UT探伤。这类焊接接头质量要求高,基本上是现场高空焊接,所以施焊难度大。为了便于焊接施工,保证焊接质量,提高焊接效率,采用在焊缝背面加焊接衬垫 的方法。把衬垫放在钢板和工件所规定的形状和尺寸的坡口背面,从正面焊,既能双面一次成形,背面焊缝成型饱满,焊迹整齐,成型美观。这种方法,焊接时电弧稳定,保证焊接质量,提高工效,极大的改善了焊工工作条件,缩短了施工周期。
焊缝内部质量。经过对陶瓷衬垫免清根工艺的深入研究,在焊接参数、坡口尺寸及间隙等各方面进行了优化(适当增大焊接电流将焊缝根部熔透等),终经过对焊接试件的超声波检测、X 射线检测及焊缝力学性能测试,发现免清根工艺达到传统工艺效果,满足生产范要求。
外观质量。传统反面气刨清根的焊接工艺决定了焊缝双面均为手工焊接,所以焊缝外观质量的优劣取决于操作人员技能水平的高低。而陶瓷衬垫免清根工艺,因为陶瓷衬垫本身协助焊接工件形成熔池,并强制熔融金属根据陶瓷衬垫形状形成焊缝,与陶瓷衬垫接触的反面焊缝外观平顺美观、无缺陷、焊缝尺寸及焊缝余高尺寸稳定。
生产成本一般,使用陶瓷衬垫免清根工艺的费用约为碳弧气刨清根费用的50%。并且而每米熔透焊缝清根工序需要比免清根工艺多付出约0.5个工时。以一个年产4 万t 的中型钢结构企业为例,每年焊接的一级和二级探伤熔透焊缝均达数万米以上。以25 000 m 此类焊缝计算,使用陶瓷衬垫可以节省约12 500 个工时。
环境传统的碳弧气刨反面清根工艺,因为需要使用碳弧气刨对焊缝反面实施清根操作,会产生大量污染环境,作业过程中还会产生极大的噪声和弧光,附带造成噪声污染和光污染。而陶瓷衬垫免清根工艺,省掉了碳弧气刨清根工序,上述、弧光和噪声污染问题得到了解决,能使钢结构加工车间内操作微环境得到极大改善。综上,新的焊接工艺在焊缝内在质量、外观质量、成本、环保方面极大优势。陶瓷衬垫免清根工艺,具有在绿色建筑钢结构制造行业大力推广和应用的价值。
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