方矩鋼管的生產(chǎn)工藝,焊接工藝
為滿足強度需要,此矩形管截面尺寸為300mm× 200mm,板厚3mm,設(shè)計要求扭曲及平行度等偏差≤1.2mm,制作技術(shù)難度較大。為此,通過調(diào)查研究,昀終確定利用板材對稱兩半折彎成槽形半殼,然后再采用CO2氣體保護(hù)焊焊接成形的制造工藝。
2.焊接工藝
(1)開 V形坡口 對稱的兩根槽形半管用大型折彎機壓制成形,按工藝要求加工對接焊坡口,預(yù)留間隙拼接。焊接接頭的設(shè)計在焊接工程中是較薄弱的環(huán)節(jié)。 坡口形式對控制焊縫內(nèi)部質(zhì)量和焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量有著很重要的作用。坡口設(shè)計必須考慮母材的熔合比、施焊空間、焊接位置和綜合經(jīng)濟(jì)效益等問題。應(yīng)先按下式計算橫向收縮值 Δ B。
ΔB =5.1Aω/δ+1.27 d
式中 Aω——焊縫橫截面積, mm ; δ——板厚, mm ; d——焊縫根部間隙, mm。
找出 ΔB與 Aω的關(guān)系后,即可根據(jù)兩者關(guān)系列表分析,處理數(shù)據(jù),進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,昀后確定矩形管對接焊縫坡口形式
(2)控制焊接變形此矩形管由于其外形屬于細(xì)長桿類,因此焊接變形極難控制。焊接的主要變形有撓曲(正彎)、側(cè)彎、角變形及扭曲變形等。對于此矩形管而言,主要的變形是橫向收縮,使矩形斷面尺寸受到影響,每邊需縮進(jìn)預(yù)留間隙90%左右;焊縫橫向收縮后,豎板兩端向內(nèi)彎曲,使構(gòu)件形成腰鼓狀;由于焊縫斷面大,輸入熱量多,必然引起較大的縱向收縮,使構(gòu)件在長度方向形成撓曲變形;對因不合理焊接造成的扭曲變形,矯正十分困難,有時不得不割開重焊或整件報廢。
從焊接變形理論可知,影響焊接變形大小的主要因素是:焊縫尺寸越大,熔敷金屬越多,變形越大;焊縫尺寸相等時,焊縫熱輸入越大,造成的變形也越大;焊接大長焊縫時,分段比直通焊變形要小;焊縫布置不對稱或雖布置對稱但不對稱焊接,焊縫部位偏離越嚴(yán)重,變形越大;構(gòu)件剛性越小,變形越大。
焊接規(guī)范通過工藝試驗和工藝分析,確定矩形管對接焊縫采用雙層 CO2氣體保護(hù)焊。焊接材料用 H08Mn2SiA, 1.2mm焊絲;保護(hù)氣體為純CO2氣體。第一層焊縫的焊接電流為200~250A,第二層為240~320A;電弧電壓為24~26V。工藝要求是:第一層焊縫必須焊透,保證背面成形良好;焊接電流、電弧電壓、送絲速度和焊接速度等可根據(jù)設(shè)備型號調(diào)節(jié)。