常見問題
堆焊管技術的應用
更新時間??2021-11-09 07:05 閱讀
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大型設備內壁易遭受腐蝕或磨損，故需堆焊耐 蝕層或耐磨層。這兩種方法都具有熔敷率高和稀 釋率低的特點，適合于平面或曲面堆焊，比如換熱 器管板和壓力容器。埋弧焊(SAW)應用極為頻繁，但 在高效生產和對稀釋率有限制要求的情況下，建議 采用電渣堆焊(ESW)。
電渣堆焊是在帶極埋弧堆焊基礎上發展起來 的，具有較高的熔敷效率。電渣堆焊是利用導電熔電渣堆焊是在帶極埋弧堆焊基礎上發展起來 的，具有較高的熔敷效率。電渣堆焊是利用導電熔。
與埋弧帶極堆焊相比，熔融電渣良好的熱導率 避免了電弧飛濺。焊劑的成分對熱導率、固化和粘性 等都有影響。為了提高大電流下的熔敷層厚度，焊劑 堿度和氟化物含量通常很高，使其具有較高的導電 性和較低的粘性。
電渣槽的溫度大約為2 300℃，形成了薄層的導 電液態熔渣，并能熱輻射。由于大量的熱量積累，采 用水冷夾鉗是非常有必要的。由于電流很大，所以EsW焊接機頭比帶極埋弧堆焊機頭重很多。
與帶極埋弧堆焊相比，ESW具有如下特點： (1)熔敷率提高了60％-80％。 (2)由于熔深很淺(大約10％一15％的稀釋率)，只 有一半稀釋到母材中。 (3)焊接電壓低(24-26 V)。 (4)電流和電流密度大(60 rain寬焊帶通過電流 為l 000-1 250 A，相應電流密度為33-42 A／mm2)，尤 其是高速焊劑允許焊接電流超過2 000 A，相應電流 密度為70 A／ram2。 (5)提高了焊接速度(50％-200％)，導致覆蓋面積 提高。 (6)熱輸入量大致相同。 (7)焊劑燒損低(大約0．4-0．5 kg／kg)。 (8)ESW焊焊縫金屬的固化速率很低，有利于 氣孔逸出，減少氣孔缺陷。氧氣能夠從熔融的電渣 池中逸出到表面；堆焊層金屬表面相當干凈，從冶 金學角度看，減少了熱裂和晶間腐蝕傾向。 工業生產實際應用中，產品的焊縫表面相對基 體金屬，具有較高的熔敷率和較低的稀釋率是非常 重要的。帶極埋弧堆焊已經廣泛應用于表面大面積 堆焊，但是電渣堆焊技術正在逐漸占據主導地位。圖 2是意大利北部兩個工廠Sices和Ansaldo-Camozzi應 用帶極堆焊的實際情況。
根據ASME規范的第Ⅸ卷進行了工藝評定 (PQR)，結果表明新型焊劑顯著改善焊接質量。焊接 工藝評定測試項目為：(1)目測一尺寸控制；(2)超聲 波測試；(3)滲透測試PT；(4)化學成分分析；(5)剝層 測試。 針對加氫脫硫反應器堆焊層進行工藝評定試 驗，反應器根據ASME規范第Ⅷ卷第一部分和壓 力容器發展指南PED 97／23／CE設計。基體材料： ASTM SA387 Gr．11 C12；焊接方法：SAW；焊接材 料：ESAB 0K Flux 10．62+Autrod 13．10 SC(AWS A5．23 EB 2R，焊絲雜質含量低)。
該換熱器結構中，有兩種不同的材料焊接。殼 體材料是低合金鍛件SA508-3a。工件焊后熱處理 25 h，須滿足R。>一620 MPa，-29℃低溫沖擊韌性Aw 達到27 J。圓筒底部厚度變化范圍從240 mm逐漸 變化到120 IIlm，再到殼體厚度90 mm最后形成封 頭。考慮到厚度因素，所有縱向和橫向焊縫均采用 SAW窄間隙單絲和雙絲焊，焊接材料為ESAB OK FluxlO．62／OK AutrodN 13．40。在該應用實例中，大 型桶包裝的焊絲經濟實惠，280 kg桶裝焊絲可以連續焊接整條焊縫，避免了頻繁更換焊絲，如圖6所 示。先前采用100 kg包裝的焊絲，同30 kg盤狀焊 絲相比節省了3次換絲的時間，并且采用了ESAB 公司專門設計的圓形龍門式焊接設備。換熱器內部 層板采用n羰鋼，厚度達到50mm。SAW采用的是 OK}lux 10．62／OK Autrod 12．24。厚度為640咖的 熱風管內，開有25000個孔的管板和INCONEL 690 管子采用TIC焊接，不需要填絲。遠離接頭部位的 部分位置需要表面堆焊一層耐蝕層。堆焊采用SAW 帶極堆焊．焊帶尺寸為60 mmx0．5 nUll。焊接方式如 下：0K nUX 10．05焊劑和OK BandN 309L焊帶堆 焊第一層，然后采用OK BandN 308L堆焊余下層。
在過去幾年里，ESAB一直為Ansaldo—Camozzi 公司提供大量焊接設備： (1)三臺埋弧自動焊專機，專門焊接人孑L(最小 直徑260mm／1 350mm)。該專機特別安裝了一套焊接 變為機，保證船刪位置焊接。 (2)SAW／ESW焊接系統，并在機頭卜配置專用 焊槍和高度自動跟蹤器(焊帶伸出長度保持不變)， 100％整流器l 600M46V。 (3)傳統的環形焊縫帶極堆焊機頭(30 mm焊帶) 能夠堆焊所有圓形筒體，速度為340 mm／min。 (4)配備DC／AC型的HNG-T埋弧焊設備可滿 足厚壁簡體(最大厚度350mm)的窄間隙焊，每層焊 縫焊兩道。焊接機頭安裝有兩個直的扁焊槍，依靠特 殊的運動學機理進行關節控制。 (5)雙向自動跟蹤系統，可正確測量水平和垂直 兩個方向的距離。 ESAB公司客服各種困難和需求，同SICES和 Ansaldo—Camozzi公司建立了良好的合作關系。兩家 公司均期望能更加緊密的合作。
大型設備內壁易遭受腐蝕或磨損，故需堆焊耐 蝕層或耐磨層。這兩種方法都具有熔敷率高和稀 釋率低的特點，適合于平面或曲面堆焊，比如換熱 器管板和壓力容器。埋弧焊(SAW)應用極為頻繁，但 在高效生產和對稀釋率有限制要求的情況下，建議 采用電渣堆焊(ESW)。
電渣堆焊是在帶極埋弧堆焊基礎上發展起來 的，具有較高的熔敷效率。電渣堆焊是利用導電熔電渣堆焊是在帶極埋弧堆焊基礎上發展起來 的，具有較高的熔敷效率。電渣堆焊是利用導電熔。
與埋弧帶極堆焊相比，熔融電渣良好的熱導率 避免了電弧飛濺。焊劑的成分對熱導率、固化和粘性 等都有影響。為了提高大電流下的熔敷層厚度，焊劑 堿度和氟化物含量通常很高，使其具有較高的導電 性和較低的粘性。
電渣槽的溫度大約為2 300℃，形成了薄層的導 電液態熔渣，并能熱輻射。由于大量的熱量積累，采 用水冷夾鉗是非常有必要的。由于電流很大，所以EsW焊接機頭比帶極埋弧堆焊機頭重很多。
與帶極埋弧堆焊相比，ESW具有如下特點： (1)熔敷率提高了60％-80％。 (2)由于熔深很淺(大約10％一15％的稀釋率)，只 有一半稀釋到母材中。 (3)焊接電壓低(24-26 V)。 (4)電流和電流密度大(60 rain寬焊帶通過電流 為l 000-1 250 A，相應電流密度為33-42 A／mm2)，尤 其是高速焊劑允許焊接電流超過2 000 A，相應電流 密度為70 A／ram2。 (5)提高了焊接速度(50％-200％)，導致覆蓋面積 提高。 (6)熱輸入量大致相同。 (7)焊劑燒損低(大約0．4-0．5 kg／kg)。 (8)ESW焊焊縫金屬的固化速率很低，有利于 氣孔逸出，減少氣孔缺陷。氧氣能夠從熔融的電渣 池中逸出到表面；堆焊層金屬表面相當干凈，從冶 金學角度看，減少了熱裂和晶間腐蝕傾向。 工業生產實際應用中，產品的焊縫表面相對基 體金屬，具有較高的熔敷率和較低的稀釋率是非常 重要的。帶極埋弧堆焊已經廣泛應用于表面大面積 堆焊，但是電渣堆焊技術正在逐漸占據主導地位。圖 2是意大利北部兩個工廠Sices和Ansaldo-Camozzi應 用帶極堆焊的實際情況。
根據ASME規范的第Ⅸ卷進行了工藝評定 (PQR)，結果表明新型焊劑顯著改善焊接質量。焊接 工藝評定測試項目為：(1)目測一尺寸控制；(2)超聲 波測試；(3)滲透測試PT；(4)化學成分分析；(5)剝層 測試。 針對加氫脫硫反應器堆焊層進行工藝評定試 驗，反應器根據ASME規范第Ⅷ卷第一部分和壓 力容器發展指南PED 97／23／CE設計。基體材料： ASTM SA387 Gr．11 C12；焊接方法：SAW；焊接材 料：ESAB 0K Flux 10．62+Autrod 13．10 SC(AWS A5．23 EB 2R，焊絲雜質含量低)。
該換熱器結構中，有兩種不同的材料焊接。殼 體材料是低合金鍛件SA508-3a。工件焊后熱處理 25 h，須滿足R。>一620 MPa，-29℃低溫沖擊韌性Aw 達到27 J。圓筒底部厚度變化范圍從240 mm逐漸 變化到120 IIlm，再到殼體厚度90 mm最后形成封 頭。考慮到厚度因素，所有縱向和橫向焊縫均采用 SAW窄間隙單絲和雙絲焊，焊接材料為ESAB OK FluxlO．62／OK AutrodN 13．40。在該應用實例中，大 型桶包裝的焊絲經濟實惠，280 kg桶裝焊絲可以連續焊接整條焊縫，避免了頻繁更換焊絲，如圖6所 示。先前采用100 kg包裝的焊絲，同30 kg盤狀焊 絲相比節省了3次換絲的時間，并且采用了ESAB 公司專門設計的圓形龍門式焊接設備。換熱器內部 層板采用n羰鋼，厚度達到50mm。SAW采用的是 OK}lux 10．62／OK Autrod 12．24。厚度為640咖的 熱風管內，開有25000個孔的管板和INCONEL 690 管子采用TIC焊接，不需要填絲。遠離接頭部位的 部分位置需要表面堆焊一層耐蝕層。堆焊采用SAW 帶極堆焊．焊帶尺寸為60 mmx0．5 nUll。焊接方式如 下：0K nUX 10．05焊劑和OK BandN 309L焊帶堆 焊第一層，然后采用OK BandN 308L堆焊余下層。
在過去幾年里，ESAB一直為Ansaldo—Camozzi 公司提供大量焊接設備： (1)三臺埋弧自動焊專機，專門焊接人孑L(最小 直徑260mm／1 350mm)。該專機特別安裝了一套焊接 變為機，保證船刪位置焊接。 (2)SAW／ESW焊接系統，并在機頭卜配置專用 焊槍和高度自動跟蹤器(焊帶伸出長度保持不變)， 100％整流器l 600M46V。 (3)傳統的環形焊縫帶極堆焊機頭(30 mm焊帶) 能夠堆焊所有圓形筒體，速度為340 mm／min。 (4)配備DC／AC型的HNG-T埋弧焊設備可滿 足厚壁簡體(最大厚度350mm)的窄間隙焊，每層焊 縫焊兩道。焊接機頭安裝有兩個直的扁焊槍，依靠特 殊的運動學機理進行關節控制。 (5)雙向自動跟蹤系統，可正確測量水平和垂直 兩個方向的距離。 ESAB公司客服各種困難和需求，同SICES和 Ansaldo—Camozzi公司建立了良好的合作關系。兩家 公司均期望能更加緊密的合作。
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