埋弧螺柱焊机及其应用

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埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用

埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用

埋弧自动焊机在管道工厂化预制中的应用埋弧自动焊机是一种高效、精准、自动化程度较高的焊接设备。

它能够对工件进行连续焊接,不需要人工干预,可以大大提高生产效率,降低人工成本。

在管道工厂化预制方面,埋弧自动焊机的应用越来越广泛。

因为管道质量的好坏将直接影响到工业生产的效率和安全。

管道的质量需要严格控制,焊接技术是管道质量的重要保障。

而埋弧自动焊机能够满足管道焊接的高要求,确保管道的质量和安全。

首先,埋弧自动焊机具有高效的特点。

它能够对工件进行高速、连续的焊接操作,不需要人工参与,因此生产效率大大提高,与传统的手工焊接方法相比,其生产效率是前者的数倍,可以大量节省时间和人力成本。

其次,埋弧自动焊机具有高精度的特点。

在焊接管道的过程中,需要保证焊接位置的精确度,特别是对于壁厚较薄的管道,更需要保证焊点的精度。

埋弧自动焊机采用的是自动控制系统,其焊接精度高,可以确保焊接位置的精确度,防止出现焊接偏差或焊接变形的情况。

再次,埋弧自动焊机具有可靠的焊接质量。

埋弧自动焊机的焊接方法是采用电弧加热的方法进行焊接。

其焊接质量稳定,焊缝均匀,不易出现焊缝不良的情况。

而且,该设备采用双极系统,即同时有正负极电流,较其他焊接设备更能保证焊缝的质量。

最后,埋弧自动焊机具有灵活多变性。

在生产中,管道的形状和尺寸多种多样,在传统的焊接工艺中,要求焊工有较高的技术水平,才能完成复杂的管道焊接工作。

而埋弧自动焊机可以根据管道的形状和尺寸进行编程,在焊接过程中实现机器自动调整,适应各种不同的管道形状和尺寸,减少人工参与,提高工作效率。

总之,在管道工厂化预制中,埋弧自动焊机因其高效、高精度、可靠、灵活等特点,在管道中的应用越来越广泛。

它充分体现了机器与人工的协同互补性,是工业生产自动化的一个重要方向。

随着科学技术的进步和不断改进,埋弧自动焊机的应用范围将会越来越广泛,实现更高效、更精确的焊接质量。

螺柱焊接方法分类及应用

螺柱焊接方法分类及应用

螺柱焊接方法分类及应用——摘自《焊接设备选用手册》金属结构加工制造的高速发展和技术进步对将金属螺柱(或类似的金属紧固件如栓、钉、锚等)焊到板件(或管件)上去形成T形接头的连接方法不断提出新的要求,于是逐渐产生并形成了一种特殊的焊接技术,即螺柱焊,也称作植焊。

螺柱焊接技术虽然建立在其他成熟的焊接方法的原理基础上,但它毕竟有自己特殊的工艺规律及需要专用的设备,因而形成了一门有别于其他焊接技术的独立学科或技术分支。

实现螺柱焊接的方法根据热源分类,可以有电阻法、摩擦法、****法及电弧法等多种焊接方法。

这里指的是电弧法螺柱焊(stud arc welding),因为只有电弧法螺柱焊才有其技术及焊接设备的特殊性。

电弧法螺柱焊又根据所采用的供电电源可分为三大类螺柱焊接方法。

第一种是稳定的电弧法螺柱焊。

螺柱端部与工件之间,产生稳定的电弧过程,电弧作为热源在工件上形成熔池,同时在螺柱端部形成熔化层及塑性区,螺柱被夹持在焊枪中,靠焊枪中的弹簧压力或其他机械压力作用将螺柱压入熔池,并且将部分或全部熔化金属挤出熔池进入陶瓷环成形槽中,从而形成再结晶的塑性连接或再结晶和重结晶的混合连接接头。

这种螺柱焊的电源一般是具有下降伏安特性的弧焊整流器(可控及不可控整流器)、焊接逆变器或直流弧焊发电机。

如同焊条电弧焊一样,电弧放电是稳定而持续的电弧过程。

稳定的电弧法螺柱焊也称作电弧螺柱焊(arc stud welding)。

第二种是不稳定电弧法螺柱焊。

与前者的不同之处在于电弧的供电电源是电容器组。

电容器在螺柱端部与工件之间放电,实现螺柱焊接。

因为电容放电是不稳定的电弧过程,即电弧电压与焊接电源是瞬间变化着的,过程是不可控的。

这种不稳定的电弧法螺柱焊一般称作电容储能螺柱焊或电容放电螺柱焊(capacitance discharge stud welding)。

又因为用这种方法施焊的螺柱端部中心必须加工出一个凸尖,所以也有人称作尖端放电螺柱焊(peak discharge stud welding)。

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用

埋弧自动焊设备及安全使用一、埋弧焊电源一般埋弧焊多采用粗焊丝,电弧具有水平的静特性曲线。

按照前述电弧稳定燃烧的要求,电源应具有下降的外特性。

在用细焊丝焊薄板时,电弧具有上升的静特性曲线,宜采用平特性电源。

弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。

要根据具体的应用条件,如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。

一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接,所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。

采用直流电源时,不同的极性将产生不同的工艺效果。

当采用直流正接(焊丝接负极)时,焊丝的熔敷率最高;采用直流反接(焊丝接正极)时,焊缝熔深最大。

采用交流电源时,焊丝熔敷率及焊缝熔深介于直流正接和反之间,而且电弧的磁偏吹最小。

因而交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。

一般要求交流电源的空载电压在65V以上。

为了加大熔深并提高生产率,多丝埋弧自动焊得到越来越多的工业应用。

目前应用较多的是双丝焊和三丝焊。

多丝焊的电源可直流或交流,也可以交、直流联用。

双丝埋弧焊和三丝埋弧焊时接电源的选用及联接有多种组合。

二、埋弧焊机埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。

(一)半自动埋弧焊机半自动埋弧焊机的主要功能是:(1)将焊丝通过软管连续不断地送入电弧区;(2)传输焊接电流;(3)控制焊接起动和停止;(4)向焊接区铺施焊剂。

因此它主要由送丝机构、控制箱、带软管的焊接手把及焊接电源组成。

软管式半自动埋弧焊机兼有自动埋弧焊的优点及手工电弧焊的机动性。

在难以实现自动焊的工件上(例如中心线不规则的焊缝、短焊缝、施焊空间狭小的工件等),可用这种焊机进行焊接。

(二)自动埋孤焊机自动埋弧焊机的主要功能是:(1)连续不断地向焊接区送进焊丝;(2)传输焊接电流;(3)使电弧沿接缝移动;(4)控制电弧的主要参数;(5)控制焊接的起动与停止;(6)向焊接区铺施焊剂;(7)焊接前调节焊丝端位置。

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析

拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析拉弧式螺柱焊接技术是一种高效、高质的焊接方法,能够应用于多种行业和领域。

本文将对拉弧式螺柱焊接技术的应用及其效益进行分析。

1. 建筑工程:拉弧式螺柱焊接技术可以应用于建筑工程中的钢结构连接,如大跨度桥梁、大型厂房和高层建筑等。

通过该技术,可以有效地提高焊接质量,增强焊接接头的强度和稳定性。

2. 船舶制造:船舶制造中需要对船体进行各种焊接,而通过拉弧式螺柱焊接技术,可以实现高强度的船体焊接,从而提高船舶的耐久性和安全性。

3. 汽车工业:拉弧式螺柱焊接技术可应用于汽车制造中的焊接工艺,如车身焊接和车轮、发动机等关键部件的焊接。

该技术可以提高汽车结构的刚性和安全性能。

4. 石油化工:在石油化工行业中,拉弧式螺柱焊接技术广泛应用于管道、储罐等设备的焊接,能够满足高温、高压环境下的焊接要求,提高设备的可靠性和安全性。

5. 能源行业:拉弧式螺柱焊接技术在能源行业中的应用主要集中在核能、风能和太阳能等领域。

通过该技术,可以实现核电站、风力发电机组和太阳能电池板等的高强度连接。

1. 提高焊接质量:拉弧式螺柱焊接技术具有较高的稳定性和焊缝一致性,能够确保焊接接头的质量。

与传统的焊接方法相比,拉弧式螺柱焊接能够减少焊缝形变和气孔产生的概率,提高焊接接头的强度和可靠性。

2. 增强焊接接头的强度:拉弧式螺柱焊接技术可以实现焊接接头的全焊透性,提高焊缝的强度和韧性。

通过增强焊接接头的强度,可以提高设备的安全性能,减少事故风险。

3. 提高生产效率:拉弧式螺柱焊接技术具有高效、自动化的特点,可以大大提高焊接的速度和效率。

相比传统的手工焊接,拉弧式螺柱焊接技术可以减少人力投入和生产周期,降低生产成本。

4. 降低环境污染:拉弧式螺柱焊接技术采用了自动化焊接装备,能够减少焊接过程中的焊渣和废气排放,降低对环境的污染。

该技术还能够减少焊接过程中的能源消耗,提高能源利用效率。

5. 增强产品的竞争力:通过应用拉弧式螺柱焊接技术,可以提高产品的焊接质量和性能,增强产品的竞争力。

新探埋弧自动焊机的应用

新探埋弧自动焊机的应用

新探埋弧自动焊机的应用【前言】:为了提高生产效率,增加自动化程度,减轻焊工劳动强度,适应管道工厂化预制的迫切需要,以往工艺管道大直径厚皮管道现场焊接采用手工电弧焊的方法,对焊工技术水平和人员素质要求较高,目前所承建的项目规模越来越大,涉及的项目范围也越来越广,且承担的项目施工周期越来越紧张,在保证施工质量和工期的前提下,拟在该项目上引用大直径厚壁管道现场埋弧自动焊技术提高焊接质量和焊接效率,降低成本,从而极大的加快了管道预制的施工进度,提高施工效率。

根据现场实际需要,专门设计、制造了焊接大直径厚壁管道的埋弧自动焊机。

该焊机采用管子转动、焊接机头相对固定的方式实现自动焊接,焊接工艺采用高效率、低成本,操作简单,性能可靠,适用范围广。

一、组成及工作原理埋弧焊的电弧掩埋在颗粒状焊剂下面,靠金属和焊剂的蒸发气体以及烧化的焊剂形成的熔渣外膜对电弧和熔池金属进行保护的。

具有以下特点:a)电弧的熔深能力和焊丝的熔敷效率很到,所以有很高的熔敷效率,但不适合薄板的焊接。

b)保护效果好,且具有冶金反应充分和焊缝金属化学成分稳定等冶金特点,所以焊缝质量高。

c)减轻手工操作的劳动强度,且没有弧光辐射,所以劳动条件好。

d)由于埋弧焊是靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件,因此焊接位置只适合水平面。

结合以上特点现场自制焊接托架以满足需要,管道预制埋弧自动焊机分别由托架操作平台、平衡器及焊接电源、送丝机四部分组成。

1.1托架操作平台托架操作平台主要由现在自己制作加工。

托架采用H400*400的型钢和滚轮组组成,操作平台采用φ25的钢管和薄钢板组成(附结构图)。

托架固定牢固,且水平度(±5mm)和同心度(±10mm)符合要求。

操作平台可上下升降和左右行走,滚轮组分成两组(滚轮组可根据管子重量自行选用),以适应不同管径(管径范围DN600-1200)。

埋弧自动焊焊接线速度范围为10cm/min~15cm/min。

由此推算滚轮组转动角速度适应范围为0.1转/min~0.6转/min。

埋弧焊的原理和应用

埋弧焊的原理和应用

埋弧焊的原理和应用1. 埋弧焊的原理埋弧焊是一种常用的电弧焊接工艺,其原理是在焊接过程中,将焊丝和工件之间的电弧隐藏在焊缝内部,从而减少了焊接过程中产生的气孔和焊缝缺陷。

埋弧焊主要包括自动埋弧焊(SAW)和半自动埋弧焊(SMAW)两种。

1.1 自动埋弧焊(SAW)自动埋弧焊是一种高效且稳定的焊接工艺。

其原理是在焊接过程中,焊丝和工件之间的电弧通过一层焊粉或焊颗粒来隐藏,形成一个“埋弧”区域。

在埋弧区域内,焊接过程中产生的热量能够充分被工件吸收和利用,从而提高焊接效率和焊接质量。

1.2 半自动埋弧焊(SMAW)半自动埋弧焊是一种较为常见的焊接工艺,其原理是通过手持焊枪将焊丝和工件接触,形成一个电弧。

在焊接过程中,焊丝会自动被送入焊缝中,形成一个“埋弧”区域。

半自动埋弧焊适用于焊接较小的工件和焊接位置较为复杂的情况,具有灵活性和便利性。

2. 埋弧焊的应用埋弧焊作为一种常用的焊接工艺,在各个工业领域中都有广泛的应用。

以下列举了埋弧焊的几个主要应用领域:2.1 结构焊接在建筑和桥梁等结构工程中,埋弧焊被广泛应用于焊接大型的钢结构。

埋弧焊具有焊接速度快、焊缝质量高和焊接性能稳定等优点,能够有效地保证结构的焊接强度和稳定性。

2.2 船舶建造埋弧焊在船舶建造领域中也有广泛的应用。

由于船舶结构复杂且尺寸大,要求焊接质量高,埋弧焊能够满足这些要求。

同时,埋弧焊还能够提高焊接效率,减少工艺操作难度,适合于大规模的船体焊接。

2.3 油气输送管道在石油、天然气等行业中,埋弧焊被广泛应用于油气输送管道的焊接。

埋弧焊的高效性和焊接质量保证了油气输送管道的安全性和可靠性。

埋弧焊还能够满足管道焊接中对焊缝外观和内部质量的要求。

2.4 压力容器制造在化工、石油等行业中,埋弧焊被广泛应用于压力容器的制造。

埋弧焊具有高强度、高密度和高耐腐蚀性等特点,能够满足压力容器的焊接要求。

同时,埋弧焊还能够提高焊接效率,减少工艺操作难度。

3. 埋弧焊的优点和注意事项3.1 优点•焊接速度快,提高焊接效率;•焊缝质量高,焊接强度和稳定性好;•适用于焊接大型结构和复杂位置的工件;•焊接过程稳定,操作简便。

螺柱焊接技术的应用

螺柱焊接技术的应用

目前,我国汽车制造业主要应用的螺柱焊接技术是短周期拉弧式螺柱焊,辅以相关的自动控制设备,大幅提高了汽车的焊接质量,提升了汽车品质。

螺柱焊接技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点,可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺,可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属,现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。

我国应用螺柱焊接技术的历史不长,但是随着我国经济的快速发展和制造业水平的不断提高,螺柱焊接技术正被越来越多的国内企业所采用。

 螺柱焊接技术及原理将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊。

实现螺柱焊的方法有多种:电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等。

目前应用最广泛的方法是电弧法螺柱焊,根据焊接电源的不同,可细分为储能式(电容放电)螺柱焊和拉弧式螺柱焊。

 1.储能式螺柱焊储能式螺柱焊由充电电容放电提供焊接所需的能量,当电容放电时,螺柱和工件之间出现很短时间的电弧,电弧会熔化工件表面和螺柱顶端的少量金属,随后螺柱浸入熔池,熔化金属迅速冷却,形成焊接接头。

储能式螺柱焊的焊接时间极短,通常情况下在5ms之内,无需保护气体;熔池浅,约0.1mm,工件背面无变形、压痕,适于薄板焊接;可用于焊接碳钢、不锈钢、铝、铜及其合金等金属;板厚与螺柱直径比可达1∶10。

 储能式螺柱焊设备根据焊枪的配置不同,可分为接触式和间隙式两种。

 接触式螺柱焊依靠焊枪内置弹簧压紧螺柱,工件和螺柱之间的距离由螺柱顶部小凸台来保证,当电容放电时,小凸台迅速气化,螺柱和工件之间出现电弧,电弧产生的热量使螺柱顶部形成熔化层,工件表面形成很浅的熔池。

在焊枪内置弹簧压力下,螺柱快速下沉,在3~4ms内,螺柱浸入熔池,电弧消失,熔池冷却迅速形成焊接接头(见图1)。

 图1 接触式螺柱焊接过程 间隙式螺柱焊接过程和接触式螺柱焊大致相同,不过与接触式的弹簧压紧螺柱与工件接触不同的是,间隙式是通过电动或气动的方式把螺柱从工件表面提升到一定距离,然后螺柱下沉,同时电容放电,螺柱与工件之间产生电弧。

PLC在钉头管埋弧螺柱焊中的应用

PLC在钉头管埋弧螺柱焊中的应用

m n a w lig s c sget a o ri e s y b d q a t o e igjit a d l e ig e c n y a tes m a u l e n , ha ra l u tni , a u ly f l n ns n o w l n f i c ,t h a e d u b n t i w d o w d i e
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埋弧螺柱焊机及其应用摘要文章介绍“埋弧螺柱焊机”的性能、特点及其应用范围。

使用RSM-3150-2埋弧螺柱焊机焊接的钢筋直径已达到Φ32mm。

成都斯达特焊接研究所研制的RSM-2500-2已成功应用到国家体育场(北京鸟巢)预埋件Φ20mm钢筋埋弧焊接,其焊缝外观、力学性能均达到了有关标准的规定,并进行了宏观金相和金相组织的检查。

关键词埋弧螺柱焊机螺柱焊预埋件焊接在大型钢——混凝土结构建筑、体育场馆、展览馆及桥梁建设中都有大量的预埋件焊接。

预埋件的焊接类型除了板——板焊接、钢筋对焊外,还有大量的板——钢筋焊接。

因此,研制钢筋焊接专用焊机——埋弧螺柱焊机,并探讨其焊接特性,对满足预埋件的焊接需要及提高其焊接质量具有重要意义。

1埋弧螺柱焊机的结构及其特点1.1埋弧螺柱焊机的构成及应用范围埋弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊接电缆、接地钳和施焊器具---焊枪等部份组成。

焊机的主要性能指标见表1。

焊接电源是由晶闸管控制的直流电源,焊接电流连续可调。

当电源电压波动+10%~-15%时,其输出电流变化±4%。

焊接电源通常与控制器合并为一体,称为主机。

焊枪有手持式和落地式两种。

手持式焊枪只能用于≤Φ20mm的钢筋焊接;落地式焊枪则用于>Φ20mm的钢筋焊接。

因为大直径的钢筋很重,如Φ32×700mm的钢筋,其自重为4.34kg,再加上“内锚板”的重量,可达到6kg以上。

因此,需要设计特殊的提升装置,才能满足焊接的需要。

埋弧螺柱焊机按已设定的程序自动进行焊接。

当调好提升高度,夹紧钢筋,并装好焊剂后,按启动开关→引弧→提升→引燃主弧→焊接时间到→钢筋插入熔池→断弧,焊接结束。

分别使用RSM-2500-2、RSM-3150-2焊机焊接Φ20mm、Φ32mm钢筋试件见图1。

埋弧螺柱焊实际上是埋弧焊与电弧螺柱焊两种焊接方法的有机结合,是电弧螺柱焊机的一个派生系列,其焊机的结构、焊接程序和钢筋(栓钉)的夹持方法都与电弧螺柱焊机极其相似。

a)Φ20mm钢筋 b) Φ32mm钢筋图1 钢筋“埋弧螺柱焊”试件(钢筋:HRB400 钢板:12mm Q345B)埋弧螺柱焊机主要应用于大直径(≥Φ20mm)螺纹钢的焊接。

因为钢筋的表面凹凸不平,使用瓷环保护,其效果不佳。

通过对瓷环保护的钢筋焊接试件的金相检查,发现焊缝内有大量的气孔,这无疑降低了焊接接头的力学性能,而用埋弧螺柱焊焊接的接头,其焊缝内很少找到气孔、夹渣、裂纹等缺陷,这说明埋弧螺柱焊是钢筋焊接的理想方法。

1.2埋弧螺柱焊的特点埋弧螺柱焊具有以下特点:a) 对熔池和焊缝的有效保护预埋件焊接,多数是大直径的钢筋,如Φ32mm的钢筋。

如何保护这样大的焊接熔池,是能否得到高质量焊缝的关键。

采用焊剂埋弧的办法,可使焊接时形成的熔渣薄膜覆盖在熔滴和熔池的表面,把液态金属与空气隔开,防止氧化、氮化和合金元素的蒸发和烧损,使焊接过程稳定。

比重较轻的熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上,防止处于高温状态的焊缝金属免受空气的侵害,从而提高了焊缝的质量。

另外,采用埋弧的焊接方法,还可以稳定电弧,避免飞溅和弧光辐射,改善了劳动条件,增加了操作的舒适性。

b) 冶金反应充分焊接时,金属熔液与焊渣之间能够发生一系列的物化反应,不仅能除去焊缝中的有害杂质,如脱氧、脱硫、脱磷、去氢等,避免焊缝出现气孔,而且还可以使焊缝金属合金化,改善焊缝的性能。

c) 熔深大,焊缝强度高埋弧螺柱焊的焊接电流大(1000~3150A),电弧的穿透能力强,而焊接时间又短(仅几秒钟),热量损失少,因此能得到大的熔深和小的热影响区,从而提高了焊接接头的力学性能。

d) 将钢筋插入熔池当焊接结束时,对钢筋施加压力,使之插入熔池,以获得高强度的焊接接头。

e) 高高隆起的焊缝用埋弧螺柱焊焊接的试件,其外观的一个显著特点是高高隆起的光亮的焊缝,其高度一般都超过6mm,见表2。

对于Φ32mm钢筋的焊缝高度均超过8mm,这无疑又增加了焊接接头的力学强度。

总之,埋弧螺柱焊是一种新方法,具有“埋弧”、“压力”和高强度及快速的特点,其焊缝的力学性能达到或超过母材,在预埋件的钢筋焊接时完全能代替手工电弧焊和穿孔塞焊。

与交流压力埋弧焊相比,焊接速度快、焊缝强度高是其突出的特点。

2钢筋埋弧焊接的工艺试验2.1预埋件对焊接的要求国家体育场(北京鸟巢)需要焊接一批“柱脚极和支撑搭架”预埋件。

预埋件的焊接结构分两类,如图2中的a)和b),其中对锚筋和锚板的要求如下:锚筋:Φ20mm,HRB400 内锚板:20×80×80mm,Q345B外锚板:30×500×500mm,30×540×860mm,Q345B图2 钢筋埋弧焊接的预埋件结构对于图2a)所示结构,先把锚筋焊接在内锚板上,然后再将锚筋的另一端按规定的间隔分别焊接在30×500×500mm和30×540×860mm的外锚板上。

对于图2b)所示结构,将锚筋按规定的间隔直接焊接在30×500×500mm的外锚板上。

预埋件的所有埋弧焊接均应在熔剂层下进行。

焊缝的力学性能应不小于母材。

焊后锚筋的倾斜度应小于1°。

焊前应进行质量评定并有权威机构出具的检验报告。

焊后应对焊点逐个进行验收。

2. 2钢筋埋弧焊接的工艺试验成都斯达特焊接研究所使用埋弧螺柱焊机进行了工艺试验,试验结果如表2,试验条件如下:使用焊机:RSM-2500-2 钢筋:Φ20mm,HRB400钢板:12mm, Q345B 焊剂:HJ431表2 钢筋埋弧焊接工艺试验情况焊接电流格焊接时间格提升高度mm钢筋长度 mm 焊缝成型焊前焊后熔化量高度mm 直径mm 包络情况3.5 5 3 321 316 5 7.5 27 360°连续3.5 5 4 337 331 6 10.5 29 360°连续3.5 5 4 331 324 7 7 27 360°连续3.5 5 3 310 303 7 6 28 360°连续3.5 5 4 235 228 7 7 27 360°连续3.5 5 4 278 271 7 6 27 360°连续3.5 5 4 326 319 7 9 27 360°连续3.5 5 4 246 238 8 8 27 360°连续a) 就Φ20mm钢筋而言,按上述工艺参数进行焊接,其试件的焊缝均360°连续,焊缝高度平均7.5mm,焊缝宽度平均3.7mm,这是其它焊接方法难以达到的。

当然,要想获得更高、更宽的焊缝,还需增加钢筋的熔化长度。

b) 在焊接电流和焊接时间确定的情况下,提升高度的调节或测量偶有误差,但对焊缝成型并无太大影响。

这一方面说明了埋弧螺柱焊焊接的稳定性,另一方面则具有很大的实际意义。

因为钢筋的装卡是手工操作的,发生一些偏差在所难免。

2. 3埋弧螺柱焊的质量检验按表2的工艺参数焊接了5个试件,送西南交大,按美国ANSI/AWSD1.1-98标准进行检验。

检验项目有焊缝外观检查和力学性能检验。

其中1#、2#试件钢板的两侧钢筋均用埋弧螺柱焊,而5#试件钢板的一侧用埋弧螺柱焊,另一侧则用电弧螺柱焊,这3个试件做拉伸试验;3#、4#试件做弯曲试验。

检验结果,1#、2#、3#、4#试件全部合格,见表3。

5#试件做拉伸试验时,用电弧螺柱焊焊接的钢筋,在焊接部位断裂,焊接区域内还有不少气孔,见图3。

NO公称直径mm焊缝外观检查弯曲30°试验拉伸试验焊脚包络情况有无气孔裂纹有无其它缺陷焊脚有无断裂焊脚有无裂纹实测直径mm截面积mm²断裂载荷kN抗拉强度MP a断裂部位120360°均有无无19.7 304.8 160 525 钢筋2 360°均有无无19.8 307.9 170 552 钢筋3 360°均有无无无无4 360°均有无无无无5 360°均有有气孔无19.9 311.0 125 402 焊缝a)钢筋断裂 b)焊缝断裂(用电弧螺柱焊)图3 试件拉伸试验的断裂部位从5个试件的检验结果可以看出 :a) 用埋弧螺柱焊的焊接方法,其焊缝外观和力学性能均达到了有关标准的规定,能满足预埋件对钢筋焊接的要求。

b) RSM-2500-2埋弧螺柱焊机的性能稳定,可以应用到预埋件钢筋的焊接。

c) 对于Φ20mm钢筋的焊接,采用电弧螺柱焊的焊接方法,其焊缝的力学性能达不到母材的强度。

主要问题是熔池的保护不好。

2. 4焊缝的宏观金相和金相组织的检验对埋弧螺柱焊做了宏观金相和金相组织的检验。

a)宏观金相检查焊缝内未发现气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

b)金相组织检验对焊缝组织、钢筋和钢板母材组织(带状铁素体+珠光体)及焊后粗晶区组织进行了观察,其金相组织与附录所示照片基本相同。

3埋弧螺柱焊在预埋件焊接中的应用Φ20mm钢筋埋弧螺柱焊的焊接工艺评定后,就使用RSM-2500-2焊机,按表2编制的焊接工艺对图2所示预埋件进行试焊。

试焊中遇到的主要问题是焊接挤出的金属没有与钢筋的表面完全粘合在一起,部分地方有沟槽,而且这些部位还很容易出现夹渣缺陷。

通过分析,认为可能由以下原因引起:a)焊接电流小或焊接时间短,使焊接的能量不足,造成熔池小,冷却快。

b)焊接结束时,压力过大,使钢筋插入熔池过深,以致于挤出的金属熔液与钢筋温度较低的部分不能有机地结合,而出现沟槽。

解决的办法是增加焊接电流或加大焊接时间,或减小钢筋插入熔池的压力。

试焊中遇到的另一个问题是偏弧,造成四周焊缝不均匀。

解决的办法是变更接地点的位置,或采取其他的办法(1)以均衡钢筋焊接点附近的磁场。

采取上述措施后,焊缝的外观有了明显的改善:四周比较均匀,焊缝金属与钢筋侧面之间的熔合情况较好。

焊接试件送“冶金工业工程质量监督总站检测中心”进行宏观金相和金相组织检查,见附录,其情况如下:a)宏观金相焊缝与钢板之间无气孔、夹渣、裂纹等缺陷,见附录照片1。

但钢筋表面与焊缝金属上部之间分别有3mm和1.5mm两处未熔合;1.5mm未熔合处附近有一个Φ0.3mm夹渣。

b)金相组织对焊缝区及钢筋侧和钢板侧的热影响区(粗粒区、细晶区、不完全重结晶区)的金相组织分别进行了放大观察,见附录照片2、3、4、5、6。

照片经专家分析、评定后认为:用埋弧螺柱焊方法进行的钢筋“T型焊”,其焊缝和热影响区的金相组织比较好,能满足预埋件对焊接的要求。

4结束语埋弧螺柱焊是一种科学实用的焊接方法,其使用范围是大直径(≥Φ20mm)的螺纹钢焊接,特别适合于不同直径的钢筋“T型焊”。

使用RSM-3150-2焊机焊接的钢筋直径已达到Φ32mm;RSM-2500-2焊机成功应用到国家体育场(北京鸟巢)Φ20mm钢筋预埋件的焊接,经过焊缝的外观检查、力学性能的检验及宏观金相的检查,均达到了有关标准的规定,并能满足预埋件对焊缝金相组织的要求。

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