振动设备的焊接工艺的分析与研究Word文档下载推荐.docx
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在我，们中心的各个厂部应用的最广泛的一种焊接的方法，也是我们在日常检修中主要应用的焊接方法。
1.2二氧化碳气体保护焊：
利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法。
工艺特点：
焊接生产率高；
焊接成本低；
焊接变形小（电弧加热集中）；
焊接质量高；
操作简单；
在焊接过程中飞溅大，特别是当工艺参数匹配不当时，更为严重；
抗锈能力强，焊缝的含氢量底；
抗风能力差；
不能焊接易氧化的有色金色。
应用：
主要焊接低碳钢及低合金钢，适于各种厚度。
在我们筛机焊接修复工艺中应用到最多的是二氧化碳气体保护焊。
1.3MIG/MAG焊（熔化极惰性气体保护焊）：
原理：
采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。
保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。
MIG用惰性气体，MAG在惰性气体中加入少量活性气体，如氧气、二氧化碳气等。
主要特点：
焊接质量好；
无脱氧去氢反应（易形成焊接缺陷，对焊接材料表面清理要求特别严格）；
焊接设备复杂。
几乎能焊所有的金属材料，主要用于有色金属及其合金，不锈钢及某些合金钢（太贵）的焊接。
最薄厚度约为1毫米，大厚度基本不受限制。
1.4TIG焊（钨极惰性气体保护焊）：
在惰性气体保护下，利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（也可不加填充焊丝），形成焊缝的焊接方法。
适应能力强（电弧稳定，不会产生飞溅）；
焊接生产率低（钨极承载电流能力较差（防钨极熔化和蒸发，防焊缝夹钨））；
生产成本较高。
几乎可焊所有金属材料，常用于不锈钢，高温合金，铝、镁、钛及其合金，难熔活泼金属（锆、钽、钼、铌等）和异钟金属的焊接。
焊接厚度一般在6毫米以下的焊件，或厚件的打底焊。
二．分析本厂振动设备焊接工艺使用过程中经常出现的问题及原因。
2.在我们中心的各厂筛机焊接中是用的是二氧化碳保护焊来焊接，所用的焊丝是H08Mn2SiA。
由于对筛机的母材不清楚，所以在筛机的施焊过程很困难的所选用的焊丝很难与母材相匹配，在大洗的204筛机是国产筛子，它的材料近似于Q235。
所以我们在制定焊接工艺只能以材料Q235做参考，用含碳量极底的焊丝来尝试焊接，通过现场多次试验和尝试总结出新的焊接工艺。
是根据母材性能、焊接可操作性等决定选用CO2气体保护焊机。
因为CO2保护焊与普通手工电弧焊相比同样具有良好的操作性能，但CO2焊接时热量集中、线能量低而熔深大，焊接应力及热影响区都远低于手工电弧焊。
下面主要谈谈CO2焊接工艺在焊接筛机过程中出现的问题以及产生的原因，在焊接过程中应注意的事项。
2.1CO2气体保护焊在焊接筛机过程中出现的问题
目前在我中心的各厂部筛机焊接主要是应用的CO2气体保护焊，其中有不少的筛机焊后有裂，特别是榆家梁洗煤厂的305香蕉筛后弹簧坐和补连塔厂的305直线振动筛的激振梁，多次焊接，多次开裂。
有在焊缝上裂的，也有在焊缝旁裂的，也有在其他处裂的。
在用CO2气体保护焊现场焊接常见的缺陷有气孔产生、咬边、未焊透、焊缝成型不良、梨型裂缝、飞溅、焊缝冲击韧性差等。
2.2CO2气体保护焊在焊接筛机过程中出现问题的原因
在用CO2气体保护焊在焊接筛机过程中出现问题的原因很多，在筛机焊接中补连塔厂的305筛机是焊接最多的，多处出现裂纹，有筛帮、横梁、激振梁、吊装梁等，并且在焊接后反复的出现裂纹。
最主要的原因是筛机的运动轨迹发生变化，各点的受力不平衡。
在焊缝上或者在焊缝两旁出现裂纹的原因有以下几点。
（1）筛机的材料不清楚，由于在无法确定筛机的母材性质，在选用焊丝时带来很大困难，很难与母材相匹配。
所以焊缝的强度、塑性、韧性可能达不到要求。
并且在制定焊接工艺时带来了很大的困难。
（2）焊前没有进行预热或预热的温度不当，预热能有效有效地减小甚至消除焊接应力，没有预热会出现焊件施焊部位与其它部位的温度差，从而产生焊接变形和残余应力导致裂纹的产生。
（3）用碳弧气刨制坡口后，坡口表面的渗碳层没有完全的用打磨机清楚掉，由于表面的的渗碳层含碳量高，塑性和韧性差，也很容易出现裂纹。
（4）没有制定合理的施焊次序，连续焊补的焊缝愈长，热影响区愈大。
温度分布愈不均匀，因而热应力愈大，焊件变形及开裂的危险也愈大。
缩短每次焊补的长度，并按合理的次序施焊，可以缩小热影响区的范围，减小温度分布不均匀的程度，使应力和变形趋于均匀。
（5）焊接过程中焊接参数不匹配导致出现气孔未焊透从而产生裂纹。
（6）焊后没有热处理或者热处理的温度不当。
由于焊接引起焊件不均匀的温度分布，焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的，所以伴随焊接施工必然会产生残余应力，因此焊后必须进行热处理，并且热处理的温度要合适以母材Q235为例，回火温度应在650-700℃。
在用CO2气体保护焊现场焊接常见的缺陷有气孔产生、咬边、未焊透、焊缝成型不良、梨型裂缝、飞溅等原因如下：
缺陷
产生原因
气
孔
1.CO2气体不纯或供气不足
2.焊时卷入空气
3.预热器不起作用
4.风大、保护不完全
5.喷嘴被飞溅物堵塞、不畅通
6.喷嘴与工件的距离过大
7焊接区表面被污染、油、锈、水分未清楚
8.电弧过长、电弧电压过高
9.焊丝含硅，锰量不足
咬
边
1.电弧过长、弧压过高
2.焊接速度过快
3.焊接电流太大
4.焊丝位置不当，没有对中
5.焊丝摆动不当
飞
溅
1.短路过渡时电感量不适当，过大或过小
2.焊接电流和电弧电压不匹配，焊丝和焊接清理不良
未
焊
透
1.焊接电流太小，送丝不均匀
2.电弧电压过高或过底
3.焊接速度过快或过慢（在坡口内）
4.坡口角度小，间隙过小
5.焊丝位置不当，对中差
焊缝
成型
不良
1.工艺参数不合适
2.焊丝位置不当，对中差
3.送丝滚轮的中心偏移
4.焊丝矫直机构调整不当
5.导电嘴松动
梨型
裂缝
1.焊接电流太大
2.坡口过窄
3.电弧电压过底
4.焊丝位置不当，对中差
2.3用CO2气体保护焊在焊接筛机过程中应该注意的事项
由于在使用CO2气体保护焊出现上述一些问题，所以应该在施焊前做好准备，并且在焊接过程应该避免上述的问题，具体如下：
（1）施焊前应确定母材的材质，选用与母材相匹配的焊丝，从而达到力学性能。
目前我们的筛机材质和Q235相类似，所以在制定焊接工艺是以Q235为材质的。
（2）施焊前进行预热，温度为150-250℃，这样可以能有效地减小甚至消除焊接应力。
（3）对焊件和坡口面必须清理干净，用碳弧气刨制坡口后必须用打磨机磨掉坡口面的渗碳层（大约1mm）。
（4）采用合理的施焊次序，采用分段后退法、分段逆向对称法、分段交错间跳法等进行焊修。
对于需要填焊较多金属的部位，可采用多层堆焊，并且在焊接过程中要做时效处理。
（5）锤击焊缝消除应力，锤击时，一定要注意选择合适的温度范围，钢铁材料温度在300-500℃时有脆性，也不能进行锤击。
但温度现场无法确定，所以建议采用冷焊缝的锤击法，即应在温度低于100-150℃时进行。
锤击时，尽可能地向焊缝的横向锤击，使焊缝金属尽可能横向伸展。
（6）焊后热处理，热处理温度应在550-600℃。
总之要制定合理可行的焊接工艺，焊接过程中要严格控制各环节的质量，减小人为的因素。
特别是对焊缝底于母材处要补平，而余高处则要打磨平整，恢复母材原有的线性，保证焊缝平滑过渡，减小应力的集中。
三．当前最新的焊接工艺在本厂筛机上的适用性分析
3.由于CO2气体保护焊在焊接筛机过程中有很多缺陷，MAG焊和CO2气体保护焊比较起来也有很多其优点，MAG焊是指在惰性气体中加入少量活性气体，如氧气、二氧化碳气等。
利用MAG焊可以控制焊缝的冶金质量，减少焊接的缺陷、并且可以改观的形状外观。
用MAG焊焊接筛机所选用的焊丝是锦泰ER309L（H00Cr24Ni13）焊丝，该材质为碳含量低于0.03％的铬镍合金，超底的含碳量，在我们不知道筛机的母材情况是比较好的选择，并且力学性能相当好。
但是也有缺陷，所以在不断的完善和弥补。
3.1用MAG焊焊接筛机所选用的焊接设备及其材料
（1）设备：
采用奥太WG-350型逆变式脉冲气体保护焊机（MIG），MAG气体保护焊由于采用了富氩混合气体，电弧燃烧稳定、飞溅小、电弧轴向力大，又能克服电弧飘移表面张力大等问题，熔深呈弧形，金属流动性好，易获得致密焊缝，且焊接热输入极小，热影响区窄，有效减小了焊接应力。
（2）焊丝；
选用锦泰ER309L（H00Cr24Ni13）焊丝，该材质为碳含量低于0.03％的铬镍合金，熔敷金属晶粒为面心立方奥氏体，所以能避免晶状断裂的发生，塑性及韧性十分优良且抗拉强度大于500MPa。
（3）保护气体；
采用Ar+C02混合气，Ar占97.5%，CO2占2.5%。
3.2MAG气体保护焊在焊接振动筛的工艺如下
设备名称
振动筛
焊接设备
奥太WG-350型逆变式脉冲气体保护焊机
焊接工艺规程
序号
工序
内容
坡口形式
1
焊前预热
150-250℃
2
定位
点焊定位或刚性固定
3
打底焊
I=120~130A、U=20V、流量15L/min，焊丝伸出长度10~15mm。
4
填焊焊
层间温度
150-400℃
层间施焊
按要求进行多层多道焊，层间清理
焊前准备
1.将管件内外坡口；
两侧10-15mm范围内油、漆、垢、锈、氧化物等清理干净直至露出金属光泽。
5
盖面焊
按要求用气体保护焊进行盖面焊，注意焊缝的形成
6
焊后热处理
恒温温度
650-700℃
保温时间
每25mm壁厚恒温1h，且≥0.5h
焊接工艺参数
接头形式
对接
工序质量控制表
母材
焊条牌号
焊条规格
焊接电流
焊接
极性
焊丝型号
焊丝规格
电源极性
检验项目
允差
测量工具
检查频次
控制手段
外观
相关标准
目测、
全检
检验纪录
Q235
ER309
L
4mm
120-1200
直流反接
H00Cr24Ni13
1.2
120-260
直流正接
无缺陷
保护气体
流量（L/min）
喷嘴直径（mm）
编制
审核
会签
批准
日期
Ar
+
CO2
15-20
8-10
四．推广价值意义
4.用MAG气体保护焊焊接振动筛比CO2气体保护焊有很多优点，特别是选用ER309L（H00Cr24Ni13）焊丝，虽然价格比较贵，但是该材质的含碳量极底、塑性及韧性十分优良且抗拉强度大于500MPa，可以提高焊缝的质量，从而减少对筛机的焊接，提高了筛机的使用寿命，节约了成本。
保障顺利的生产，并且在不知道筛机的母材情况下，ER309L（H00Cr24Ni13）焊丝是最好的选择之一，所以应该采用。
通过对CO2气体保护焊在筛机焊接中出现的问题以及产生的原因，寻找出新的焊接工艺。
MAG气体保护焊可以提高焊缝的质量，并且热影响区窄，有效减小了焊接应力。
可以认为，选用合理的焊接方法，制定并采用合理的工艺，现场焊接修复是可行的，经济有效的。
但治标还要治本，要提高筛机使用寿命，从根源上避免断裂事故的发生，除严格执行操作规程以外，还必须重视日常的检查、维护和保养，发现问题及时处理，防止筛机带病运行。
参考文献：
焊接工程师手册/陈祝年编著.—北京：
机械工业出版社，2002.1
金属工艺学/李新德主编.—北京：
中国商业出版社，2006.5
选煤机械/煤炭技工教材编审委员会编—北京：
煤炭工业出版社，
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