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板对接中仰焊的坡口准备优化技巧

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:坡口的形式很多,究竟选用哪种坡口形式,主要取决于焊接方法、焊接位置、焊件厚度、焊缝熔透要求及经济合理性等因素。车削 在车床或专用车管机上加工坡口,适用于管子对接或管板对接焊的坡口加工。碳弧气刨主要用于焊接缺陷返修时开坡口,效率较高,但工人劳动条件较差,即有噪声又有气刨熔渣飞溅,容易烫伤人。

板对接中仰焊的坡口准备优化技巧

1.坡口的形式

坡口是指根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽。焊件开坡口,主要是为了保证焊接接头的质量和方便施焊,使焊缝根部焊透,同时调节母材与填充金属的比例。

坡口的形式很多,究竟选用哪种坡口形式,主要取决于焊接方法、焊接位置、焊件厚度、焊缝熔透要求及经济合理性等因素。选择坡口时应注意如下问题:

1)是否具备该坡口的加工条件。

2)该坡口在施工现场的可焊到性。

3)焊接材料在消费量是否增大生产成本

4)该坡口在焊接施工中,焊接变形如何。

常用的坡口形式有I形、V形、Y形、双Y形和U形坡口带钝边等。当对接接头板厚在1~6mm时,用I形坡口采用单面焊或双面焊都能保证焊透;当对接接头板厚大于等于3mm时,为了保证焊缝的有效厚度或焊透,改善焊缝成形,可将被焊部位加工成V形、Y形、X形及U形等各种形状的坡口。

在常用的坡口形式中,当板厚相同时,双面坡口比单面坡口、U形坡口比V形坡口消耗的焊接材料少,焊接变形也小。随着板厚的增大,上述优点更加突出,但是,U形坡口较难加工,坡口的加工费用也大,所以,只用于重要的焊接结构。

2.坡口的加工

坡口的加工方法可根焊件被焊部分的尺寸、形状及可进行坡口加工的条件从以下的加工方法中选择:

(1)剪边 I形坡口的板件,焊前在剪板机上剪切加工而成。

(2)刨边 用刨床或刨边机加工坡口,有时也可采用铣削加工。

(3)车削 在车床或专用车管机上加工坡口,适用于管子对接或管板对接焊的坡口加工。

(4)热切割 用气体火焰或等离子弧作为热源加工坡口,可以切割出V形、Y形、双Y形坡口。低碳钢力学性能、加工性能良好,可以采用冷加工方法,也可以采用热加工方法加工坡口。

(5)碳弧气刨 主要用于焊后清理焊根时开坡口。(www.xing528.com)

(6)铲削或磨削 用手工或风动工具铲削坡口,或用砂轮机、角向磨光机加工坡口。

在以上的坡口加工方法中,剪切、刨边、车削加工的坡口质量最好,坡口尺寸的加工误差极小,机械化生产效率高,适合批量加工,但需要购置专用设备,投资大,不适宜施工现场加工的坡口。热切割适宜在施工现场加工坡口,坡口尺寸的加工误差较大。加工机动性比剪切、刨边、车削好。碳弧气刨主要用于焊接缺陷返修时开坡口,效率较高,但工人劳动条件较差,即有噪声又有气刨熔渣飞溅,容易烫伤人。铲削或磨削加工的坡口尺寸不稳定,全由操作者的技术水平决定,工人劳动强度大,只适用焊缝缺陷返修时开坡口。

3.坡口尺寸

焊接坡口的尺寸及其代表字母见图1-1。

(1)坡口角度 两坡面之间的夹角称为坡口角度,用符号α表示。

(2)坡口面角度 焊件待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度。开单面坡口时,坡口角度与坡口面角度相等;开双面对称坡口时,坡口面角度等于1/2坡口角度。坡口面角度用符号β表示。

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图1-1 坡口尺寸及符号

(3)钝边 钝边的大小,与采用的焊接方法、要求焊透程度、焊件被焊部分厚度等有关,钝边的作用是防止焊缝根部焊穿,钝边尺寸用符号p表示。

(4)根部间隙 焊件装配好后,在焊缝的根部通常都留有一定的间隙,这个间隙的作用就是确保焊缝根部焊透,特别是在单面焊双面成形的操作中,更要注重在焊缝根部留有一定的间隙,以使焊接打底层焊道时,能把根部焊透。根部间隙用符号b表示。

(5)根部半径 把J形、U形坡口底部的半径称为根部半径,根部半径的作用是增大坡口根部的空间,使焊条或焊丝(在充分考虑了焊嘴能不影响焊接)能够伸入到坡口根部空间焊接,确保根部焊透。根部半径用符号R表示。

(6)坡口深度 坡口深度越大,焊缝消耗的焊接材料越多,焊接变形也大。坡口深度用符号H表示。

坡口尺寸对焊缝质量影响很大,尤其是坡口角度α、根部间隙b、钝边p被称为“坡口三要素”,其相互间关系如下:

1)当钝边尺寸p较大而根部间隙不变时,焊缝根部的熔透程度受到影响,这样,反面封底焊缝的焊接工作量加大;当钝边的尺寸p较小而根部间隙较大时,焊缝根部可以熔透,也可以烧穿形成焊漏,其结果决定焊工的技术水平。

2)当坡口角度α太大时,缩小根部间隙b和加大钝边p,用小直径焊条焊透也可以保证焊缝根部熔透;当坡口角度α太小时,应加大根部间隙b,适当减小钝边p,用小直径焊条焊透也可以将焊缝根部熔透。

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