CBT3947-2001气电自动立焊工艺要求.pdf 10页

'ICS47.020.01U06备案号:中华人民共和国船舶行业标准CB/T3947一2001气电自动立焊工艺要求Technicalrequirmentsforautomaticvertical-upelectrogaswelding2001一11一15发布2002一02一01实施国防科学技术工业委员会发布 CB/T3947-2001月q舀气电自动立焊是一种高效、先进的焊接方法，目前己普遍应用于船体结构中舷侧外板、隔舱壁等立向位置的对接焊。先进的焊接方法和技术，必须辅以完善的工艺措施和技术条件，才能充分发挥其优势。根据船舶行业长期的实践经验，为使气电自动立焊工艺更趋规范化，特制订本标准。本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。本标准由中国船舶工业集团公司提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会造船工艺分技术委员会归口。本标准起草单位:沪东造船厂、中国船舶工业综合技术经济研究院。本标准主要起草人:岑越、武晶、付春红。 CB/T3947一2001气电自动立焊工艺要求1范围本标准规定了气电自动立焊的焊接设备、焊接材料及辅助材料、作业环境、坡口形式及装配、焊接工艺和焊缝质量控制及焊接故障排除。本标准适用于板厚不超过32。的以CO为保护气体、焊接位IV为垂直的单道对接气电自动立焊，也适用于钢板相对于水平面的倾角大于45“位置的焊接。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB/T6052-1993工业液体二氧化碳CB/T3715-1995陶质焊接衬垫3焊接设备气电自动立焊设备主要由焊接小车、精密磁性导轨、电气控制箱、摆动机构、焊枪以及水冷铜滑块等组成，并配以CO:焊接电源、送丝机构、冷却水循环装置以及保护气体供气设施等。4焊接材料及辅助材料焊接材料及辅助材料包括焊丝、衬垫及保护气体等4.1焊丝采用专用CO:药芯焊丝。4.2衬垫采用专用陶质衬垫，其质量应符合CB/T3715的要求;也可以采用水冷式铜衬垫。4.3保护气体应选用纯度99.5%以上、水分含量小于0.05%的CO气体，其质量应符合GB/T6052中r类或H类一级的要求。5作业环境5.1气电自动立焊应在风速小于3m/s的环境下进行。如果在焊接过程中遇到刮风或下雨，应对焊接作业区域采取有效的防风、防雨措施或停止作业。5.2焊接作业环境温度低于0℃时，应对焊件进行适当的预热。6坡口形式及装配6.1坡口形式气电自动立焊采用单面V形坡口，坡口角度和根部间隙由板厚决定，见表to CB/T3947-2001表1坡口形式及尺寸板厚t坡口角度a根部间隙h坡口形式mn(“).1〕1飞，9-<1255"a6士+,312-<1550+06士}15^<1845信5+318"<2340愧5+323--<2635德5+3.蒯c26--<2930咭5+329-53225弋5-3t6.2装配6.2.1装配时，应在坡口反面的钢板上装焊II型定位板，板厚为10mm-16mm，形状尺寸见图1,定位板装配间距一般为350。。邑一80图111型板尺寸6.2.2对接接头装配错边量不应超过1mm,6.2.3两块钢板的厚度差超过3m。时，应将厚板削斜至与薄板齐平，削斜宽度一般为厚度差的四倍，即L=4(t,-tz)，见图2,图2接头削斜示意图 CB/T3947一20017焊接7.1焊前清理7.1.1钢板坡口面及坡口边缘每侧至少30二范围内，应用砂轮打磨，清除切割残渣、装配马脚、飞溅物以及横向焊缝余高等妨碍焊接过程正常进行的障碍物。7.1.2应清除坡口内的水、油、杂质等污物。72焊前检查7.2.1检查电气接线及各按钮的动作是否正常。7.2.2检查循环水流、水箱水位是否正常，当环境温度低于0℃时，应在水箱中加入防冻剂。7.2.3检查CO:气体的储量是否满足整条焊缝的的需求。7.2.4检查焊丝的储备量，要确保整条焊缝的焊接。焊丝应随用随拆封，防止受潮，不得使用己经受潮或生锈的焊丝。7_2.5陶质衬垫应随用随拆封，防止受潮。对已经受潮的陶质衬垫，应经200^-250℃保温1h的焙烘后方可使用7.2.6焊接前应对升降机进行安全运行检查。焊工应遵守有关登高作业安全操作规程。7.3焊接准备7.3.1在焊接坡口反面安装陶质衬垫，陶质衬垫成型槽中心线应与坡口宽度的中心对正。每根陶质衬垫应至少使用两个斜楔加以固定，使陶质衬垫紧贴于钢板。应防止用力过大导致陶瓷衬垫破碎。各陶质衬垫之间应连接紧密无缝隙。7.3.2将导轨安置于接缝一侧，并与接缝保持平行。上下导轨之间连接应无缝隙，并用螺钉拧紧，整条导轨的顶端应与工件可靠连接固定，以防止导轨意外脱落。导轨安装前必须清除钢板及磁铁表面的灰尘和脏物7.3.3在焊接坡口正面安放水冷铜滑块，铜滑块的成型槽位置应与坡口正面对正，成型槽宽度必须与坡口正面宽度相匹配，见表2。铜滑块应保持通气孔清洁、成型槽光滑，且与被焊件顶紧，力度适中。表2铜滑块成型槽宽度，坡口宽度成型槽宽度172018^212422252826--293230367.3.4按图3规定调整焊枪角度及位置，并注意以下几点:a)调整焊枪角度a，使其在垂直焊接时，与工件表面呈50一15“夹角。倾斜立焊时，焊枪角度应相应增大，一般以焊丝尽可能垂直于熔池液面为宜;b)调整焊枪高度，使导电嘴顶端与铜滑块上保护气体输出口下沿的垂直距离力控制在20，一30mm.c)调整焊丝落点位置，使焊丝落点从板厚中心部位略向坡口正面偏移，使之处于坡口截面的重心位置。 CB/T3947一2001图3焊枪位盖示意图7.3.5若厚板焊接需要焊丝摆动时，则需预先设置好摆动机构的摆幅和两端停留时间。7.3.6检查C%气体管路是否通畅，将C%气体流量调至25L/min-35L/min.7.3.7检查冷却水循环管路是否通畅，冷动水流量不小于2L/min.7.4焊接操作7.4.1接通水、气、电开关，将焊接小车调整到焊缝起始点。7.4.2将电弧电压电位器、焊接电流电位器、焊丝伸出长度控制器调至设定位置后，按动启动按钮，开始焊接后及时对电弧电压、焊接电流、焊丝落点等进行修正，待熔池液面升至离保护气体出气口5mm-10mm时再启动自动行走按钮;若需焊丝摆动，再打开摆动机构开关，使焊丝沿板厚方向往复摆动。7.4.3焊接过程中，应注意以下几点:a)观察焊丝落点位置和正反面焊缝热量分布情况，若有异常应及时修正焊接规范，并通过机械装置调整电弧位置;b)观察铜滑块的中心位置;。)控制熔池液面，使其保持离保护气体出气口5mm-10。;d)用绝缘棒随时清除铜滑块保护气体盒里的飞溅物。7.4.4焊接停止时，按停止按钮(同时停止摆动)，小车行走和送丝即停止，电弧熄灭。待熔池凝固后，再松开铜滑块。7.4.5焊接结束后，先断开焊接小车的控制电源开关和焊接电源开关，再切断水、气、水泵电源等。7.5焊接规范7.5.1实施焊接前应进行工艺试验，并制定详细的焊接工艺规程。7.5.2气电自动立焊的焊接规范主要有焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长度、焊接速度、焊丝角度、焊丝摆动频率及摆幅等。焊丝直径为1.6，的焊接规范见附录A(提示的附录)。 CB/T3947-20018焊缝质量控制及焊接故障排除8.1焊接完工后，应对焊缝正、反面进行外观检查。焊缝表面应成型均匀、致密，平滑地向母材过渡，无裂纹和过大的余高，不应有焊瘤、弧坑和咬边等缺陷存在。8.2焊缝的内部质量可采用射线探伤、超声波探伤等方法进行无损检测。8.3一焊接缺陷的常见类型、产生原因及预防措施见附录B(提示的附录)。8.4焊接过程中故障的产生原因及排除方法见附录C(提示的附录)。 CB/T3947一2001附录A(提示的附录)焊接规范的选取气电自动立焊焊接规范参数的选取对焊缝成型及质量有很大影响。本工艺的焊接规范参数主要有焊接电源、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝摆动频率及摆幅等。焊丝伸出长度应控制在25二一35二范围内，其它焊接规范则取决于被焊工件的厚度及焊接位置。对于选用直径为1.6二的焊丝进行的气电自动立焊可按表A1推荐的规范执行。表A1焊接规范焊接规范焊丝摆动参数助钢板厚度停留时间皿n焊接电流电弧电压焊接速度，)SAVcm/minmmNm正面反面913.0330-35033-351211.514350-37035-3710.05169.060.3188.5736-38208.081.20.4227.0924360^3806.0100.5266.0Ii2837--395.313305.3150.80.4324.917注1)焊接速度由电弧传感器控制，自动生成，只可实测不可单独设定。2)对于板厚在24mm以下的垂直对接焊，也可不用摆动器。 CB/T3947一2001附录日(提示的附录)焊接缺陷的产生原因及预防措施气电自动立焊焊接缺陷产生的根本原因在于执行工艺不当，常见的焊接缺陷的产生原因及预防措施见表B1表B1焊接缺陷的产生原因及预防措施故障种类产生原因}排除方法1电压太低、间隙太宽，相对于坡口截面电弧1适当升高电压或减小装配间隙能量不足。2缩短焊丝伸出长度2焊丝伸出长度太长，焊接速度太快，导致输3调节电弧点和方向熔化不良出热量不足4增加间隙，控制气割引起的高低不平和凹槽小于3电弧方向偏移Zrtm。4坡口间隙太窄，或坡口边缘上有切割凹槽。5将焊丝落点调到合适位置。5焊丝落点与衬垫距离太长、太短或偏向一侧1电弧电压波动。1消除波动原因，使电压保持稳定。焊缝宽度2焊丝送丝不正常，如焊丝给送阻力太大，导2更换导电嘴，调节送丝滚轮，导向管弯曲半径必不均匀向管弯曲太大须大于300mmo3坡口间隙急剧波动。3坡口间隙必须在公差范围内，防止间隙急剧波动1铜滑块的成形槽太宽或衬垫的中心偏移。1使用成型槽尺寸与坡口宽度相匹配的铜滑块，衬2衬垫未紧固在工件上。垫中心必须与坡口反面中心线相吻合。焊瘤3熔深不够，即达不到衬垫和坡口宽度尺寸2加强衬垫的紧固，使之紧贴被焊工件。3重新调整焊接规范，选择合适的电流、电压以及摆动位置等1铜滑块成型槽太窄1使用有适当成型槽宽度的铜滑块2铜滑块的中心偏移。2使铜滑块置于坡口中心位置咬边3母材熔化量太多。3降低电弧电压到适当值。4焊丝落点与衬垫距离太短或偏向一侧。4将焊丝落点调到合适位置。1铜滑块成型槽表面粗糙，不平整。1修整铜滑块成型槽的表面平整度，或调换新的焊缝表面2电弧点偏离滑块2移动电弧点使之处于坡口截面的重心位置。粗糙铜滑块压紧弹簧太紧，使滑块滑动不顺畅。3减弱铜滑块压紧弹簧的压力。焊丝给送不正常1牢固地拧紧各连接接头，检查送丝软管是否有破损电气体流量不足2增加气休流量，使其大于25L/min，并保持气流通畅风速过大使气体保护不正常3风速大于3m/s焊接时需采取挡风措施。气孔铜滑块上保护气体出口处被飞溅物阻塞。4焊接过程中随时用绝缘棒清除气体输出口上的飞溅物5铜滑块漏水。5修理铜滑块或调换新的6衬垫受潮6衬垫受潮，必须在使用前经200"C-250"C烘干1he7焊缝坡口表面有锈、油、油漆及潮气等7清除焊缝坡口表面各种污物。8焊丝生锈和受潮。8禁止使用生锈焊丝和受潮焊丝。 CB/T3947一2001附录C(提示的附录)焊接过程中故障的产生原因及排除方法气电自动焊焊接过程中发生的非焊接设各因素故障，可按表C1内容进行检查、排除。表C1焊接过程中故障的产生原因及排除方法故障种类产生原因排除方法1电嘴内孔粗糙1调换导电嘴。2在导电嘴端口粘有飞溅2清除飞溅或调换导电嘴3导丝软管弯曲过度。3改善导丝软管的弯曲状况，使其半径大于300mm,焊丝给送或调换新的阻力太大4送丝滚轮的压力不足。4增大送丝滚轮的压力，但也不宜太大，否则会损或给送不足坏焊丝。5送丝滚轮的滚轮槽中积有灰尘和碎屑5清理滚轮槽6送丝滚轮磨损。6调换新的滚轮1焊丝给送不平稳1清除不平稳因素。2送丝机构的输入电压变化剧烈，引起电弧电2清除电源电压变化因素压波动3地线连接不牢固.3接牢接地线电弧电压4焊接规范不正常，选用的电流、电压不能稳4选用合理的焊接规范，使电流、电压相匹配。不稳定定匹配5坡口不清洁，存在过多的不洁熔渣，引起电5清除坡口表面不洁物弧不稳定。6导电嘴导电不良6更换新导电嘴。别1焊丝(耳「务关失常，送丝不平稳1消除送丝不平稳因素。焊丝粘在2电弧甭幸口坡日间距离过近或电弧电抚太高2把电弧点移向坡口截面的重心或降低电弧电压。导电嘴上3焊丝1rE扫出长度太短。3调节焊丝伸出长度1工件表面粗糙和铜滑块的压力弹簧太紧，使1清除工作表面锈蚀，并打磨使表面光滑，减少弹铜滑块磨擦力增加簧的压力。移动不畅2铜滑块成型槽表面粗糙2修整铜滑块或调换新的。3电弧点偏向铜滑块3移动电弧点使其处于坡口截面的重心位置1冷却水中断或水流量太小1检查井恢复冷却水的供给，保持水流量大于2L/min铜滑块熔化2焊丝落点太偏向铜滑块，使电弧直接位于铜2使焊丝大体垂直送进熔池，把电弧发生位置移向滑块上。坡口截面的重心处3焊丝端头频繁抖动。3紧固导电嘴，缩短焊丝的伸出长度1磁铁表面有铁削等污物，或工件表面粗糙。1仔细清洁磁铁表面，除去工件表面所有不平物如导轨经常装配马脚等移位2铜滑块的压紧弹簧太紧。2减弱压紧弹簧压力.3工件变形弯曲。3采取临时调整措施，使导轨与工件接缝线吻合。自动行走工作1焊丝，匕长度太短1调整焊丝伸出长度。竺分一不正常，熔池L坪u工9不稳定2改善焊丝给送升得太高以致3导电嘴瀚陆口与铜块之间距离太大，即焊炬升3降低焊炬高度，或采用标准长度导电嘴溢出得太低或2吏用了短导电嘴。自动行走工作1焊丝伸出长度太长1调整焊丝伸出长度。不正常，熔池2导电嘴端口与铜滑块之间的距离太小，即焊2升高焊炬高度，或采用标准长度导电嘴。降得太低炬压得太低或使用了长导电嘴。'