脉冲MAG混合气体保护焊在膜式壁上的应用（一）

HEATS

　　0前言

4 J# J; q$ ~* [8 n0 n1 U

　　光管+扁钢焊制膜式水冷壁以其气密性好、减少漏风、使炉膛可采用微正压燃烧、炉墙只需应用轻型绝热材料且便于采用悬吊结构、易于组合安装等优点而广泛应用于国内外电站锅炉的水冷壁结构型式中。其制造质量及尺寸偏差必须符合JB/T5255-91的各项规定要求，制造工艺的优劣显然成为至关重要的一环。锅炉行业膜式壁制造主要采用埋弧自动焊和MAG气体保护焊两种方法。20世纪80年代埋弧自动焊以其熔深大，焊接质量高，无弧光辐射等优点得到广泛应用，但由于其存在焊接变形大，无法正反一次成型等缺点，正被日臻成熟的MAG气体保护焊所冲击。MAG气体保护焊能够实现焊缝正反一次成型、管屏变形小、焊缝成型饱满、生产效率高，而且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，又克服了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。提高了焊丝利用率，改善了劳动条件，因而正得到越来越广泛的应用。

6 W" p0 g- K( x% y 4 @" z- P( M8 ?$ D2 V

　　1焊接设备及主要参数

x0 H& a8 c4 ~' N

　　我厂目前拥有两种规格MAG膜式壁焊机，主要参数如下：

5 K6 ]* e4 x9 M9 ~4 U * V2 C# r6 w$ x

　　1.1 3200×8极膜式壁MAG气体保护焊机

　　工件最大宽度：3200

　　工件最大长度：12m

4 n) m: H4 ]$ n2 Z5 t/ X

　　压辊抬高高度：225mm

9 l* {5 G( t: n2 c* c' A- j

　　焊枪横向调节范围：1250mm

/ z$ }( ^9 ~7 n; ^8 X: |% X

　　适焊管子规格：φ32~φ76 壁厚3.5~9mm

- k! e: x+ i. I; f g* V . X8 H' C L* [' Y! i; t& p% L

　　适焊扁钢规格：宽度12~110mm，公差±0.1，厚度4~9mm

9 J7 n$ ]1 N- o- h ( j" B. S7 s' w" B- |1 v, Y

　　管子及扁钢材质：低碳钢及低合金钢

8 i% `: b+ c* p

　　1.2 1600×12极膜式壁MAG气体保护焊机

4 \% m2 A3 |7 U, p0 x" {( a

　　工件最大宽度：1600

2 l! C3 x" ]/ H( a+ f 7 Q$ ~( W$ n0 m% A# F! D

　　工件最大长度：12m

　　压辊抬高高度：170mm

+ ^0 R0 N% ^/ @4 |+ g

　　焊枪横向调节范围：1000mm

- \! g% f ]1 E: M) O2 C1 H9 [

　　适焊管子规格：φ32~φ76mm，壁厚3.5~9mm

+ J4 F3 n( P l, | ' s3 f% h! p8 \ t

　　适焊扁钢规格：宽度12~110mm，公差±0.1，厚度4~9mm

　　管子及扁钢材质：低碳钢及低合金钢

6 r: v' K! Q3 H" J5 X! F. [

　　1.3电源配备

　　焊接选用芬兰肯比逆变焊机，具体型号分别为PRO4200焊接电源，PROMIG501送丝机；PROCOOL30水箱；笔式水冷枪(420AmP)及其它配套元件，确保焊接运行可靠，性能良好。

　　2焊接工艺参数及调节：

5 Y- Y. a! _: R$ }* p7 O9 r

　　2.1参数范围

; Y3 ~: y. k1 o6 }! c7 { 2 N& i9 ?8 ^: e5 \. M* R

　　焊丝：SM—70，φ1.2

]# g; e5 E R6 }2 r" c; G

　　极性：直流反接

' h$ w2 V' v. V9 S& [" r

　　焊接电流及电压：

* C v& M2 [3 Q/ o$ F5 T

　　上工位焊枪：200-220A，25-27V

- R: |8 P; | P+ q3 }" s+ D+ q

　　下工位焊枪：180-200A，25-27V

* Y0 [/ e) {7 f' F' s% l0 w8 F2 C : x, c' A n# q/ k4 g

　　焊接速度：650-700mm/min

　　焊丝干伸长：15±1mm

- R0 v& T4 @8 t

　　气体流量：15-20 l/min

+ r0 r4 {0 Z* r; |7 D0 n) N# J2 B8 X # E$ e$ Z% X# F8 s; Q! E

　　混合气体比例：Ar (80-85)：CO2(20-15)

4 o7 s, y& C" I

　　焊枪前倾角α：00-150

& q/ S) ^$ ]( [

　　焊枪横向倾角β：250-300

3 ~% y( F$ f& Z

　　2.2主要参数调节

　　2.2.1焊丝干伸长L

　　L过长，在电流不变的情况下易发生过热而成段熔断，飞溅严重，造成焊接过程不稳定，同时喷咀与工件距离亦增大，气体保护效果变差。

3 U. g2 l. M) n3 l6 e$ m. Q. @0 D

　　当然,L过小,势必缩短喷嘴与工件间的距离,飞溅金属容易堵塞喷嘴。

　　2.2.2焊枪前倾角α

　　随着α角增加，飞溅率降低，熔宽增加，余高降低，焊缝边缘熔合性能大为改善，有利于消除咬边现象。

: m. q1 k t a( R 3 r( s- E( J6 R( o! V, r: o& G

　　2.2.3焊枪横向倾角β

' i j7 r2 ^3 F( m

　　β角过大，会使焊缝光管侧的熔化性变差，同时，同组焊枪会发生电弧干扰，飞溅增加。因此β角应偏小为宜。

) D. V$ e1 }6 j' J4 }4 e$ D

　　2.2.4焊接电流、电压及焊速

　　应尽量使用较大电流进行焊接，并匹配相应焊速及电压，提高电弧挺度，减少磁偏吹的影响，保证焊缝熔深及尺寸要求。适当匹配脉冲规范参数，可对焊件的输入进行大范围的调节和精确控制。同时，应注意相邻电弧之间热输入量的均匀性以及焊接位置的对称性，实践中发现这是有效减少旁弯的得力措施。

) \0 m4 T2 p* r, c' ] b4 k

　　2.2.5混合气体比例：随着Ar气含量增加，熔滴过渡频率增大，并在80%Ar气含量附近达到极大值；而且气体比例对飞溅也有很大影响，Ar气含量增加，飞溅率下降，并且75%~85%Ar气含量附近下降最快，约为2%~3%。

　　3膜式壁拼排工艺要点

* {( E6 ^0 f" _3 n1 f& {9 u8 Z

　　3.1拼片类型

+ ^' t" i2 d2 q; W; z ' f, ]$ \, ^; h+ p/ {4 v( ~3 @

　　3.1.1基本单元片

+ U e2 ?5 I% s! Z& L2 K* {* a7 S; X

　　基本单元片O—O—O，—O—O—，—O—，在两台焊机上均可实现；

& d5 D7 M5 q$ b4 j8 ^ 4 c3 `3 k5 p7 `3 ?5 F0 h( R

　　O—O—O—O,—O—O—O—主要在1600×12极焊机上实现。

2 x( o9 Y2 G$ k$ S. Z/ m

　　3.1.2 拼小片

3 h4 J' _- ]" X/ J B6 I

　　根据产品尺寸及宽度选择不同基本单元片进行拼片，主要在3200×8极焊机上施焊。

' b; k2 ] M9 t+ Y. h) O0 k' i) x

　　3.1.3 拼大片

: i* O* t4 D2 D5 _9 Q& @% k

　　将小片进一步拼成符合产品总宽度要求的管屏，主要在3200×8极焊机上施焊。