高炉炉体立缝高效气电立焊技术及应用
高炉炉体焊接方案
高炉炉体焊接施工方案一．工程概况：铁1250M3高炉工程，由浙江省究院设计,冶责承建安装，高炉容积1250m3 ,高炉炉壳最大值径11.860米，最小值径7.78米；高炉炉体为自立式结构，炉壳为变截面钢壳体，壳厚为36mm、45mm、42mm、60mm，材质为Q345C及Q345B。
高炉炉壳全高为34.837米。
其中铁口2个，标高为：10.00m;风口20个，标高为：13.00m;其余小孔标高及布置详见设计图纸。
整个炉壳安装分为20带，每带均需在地面组装、焊接好后吊装。
高空调整、焊接时间比较多。
炉壳分为20带，每带由4(3)块或多块组合焊接而成,吊装拼接后需内、外焊接环缝及部分竖缝，且风口框、铁口框等均需现场焊接安装。
由此可见高炉炉壳本体的焊接量很大，焊接质量的好坏将直接影响高炉的安全使用，鉴于以上高炉炉体的特点，为此我公司调集了在我国具有多座焊接实例经验的优秀焊工和技术人员，以保证高炉炉壳的焊缝质量。
二．编制依据：浙江供的高炉炉壳设计图纸；《钢结构设计规范》GB50017-2003；《高炉炉壳技术条件》YB4079-91；预拼装按照《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》YBJ208-85；《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001；《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB12470-2003；《焊缝射线探伤标准》GB3323-87；超声波探伤按照《压力容器无损检测》JB4730-94；三．高炉炉壳焊缝工作量高炉炉壳的焊缝采用气保焊结合手工焊，本工程中炉壳的立缝焊缝约181m，横缝焊缝约622m,第5带风口带大套法兰由炉壳加工厂在工厂焊接并做热处理。
高炉炉壳本体焊缝总计803m以上。
四．高炉工程焊接管理组织机构五. 人员资格：所有焊工须持有效证件、具备二证，一是具有相应项目合格的，并在有效期内的焊工技能操作合格证，二是特种作业并在有效期内的焊工操作证。
高炉安装方案
高炉安装方案编制说明1、编制目的：高炉本体、框架和设备是凯恒钢铁580m³高炉工程的核心。
高炉主体的安装是整个工程安装的重点和难点，为保证高炉主体安装的质量和工期，特编制此吊装方案。
2、编制宗旨：确保高炉壳体安装的施工保质、保量、保工期，使业主满意。
编制依据本施工方案的编制依据是施工文件、施工图纸、国家现行规范、规程、标准、GB/T19001—2000质量标准、国家有关建筑施工现场安全管理标准，并结合以往施工的同类工程特点、施工经验，我公司施工能力、技术装备状况制订的。
本施工方案的编制是在设计院设计图未到齐，只有少量设计图的条件下编制的。
由于编者水平有限，编制难免出现疏漏及不妥之处，根据现场施工的实际情况，施工时补充方案与本方案具有同等的效力。
方案编制所遵循的国家现行的施工标准、规范、法律法规：《炼铁机械设备工程安装验收规范》 (GB50372-2006) 《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001) 《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）《建筑施工高处作业安全技术规范》（GBJ80-91）《工程测量规范》（GB50026－2007）《起重机设备安装工程施工及验收规范》（GB 50278-2010）《塔式起重机安全规程》（GB5144—2006）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）《钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）《建筑工程质量管理条例》《华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国建筑法》目录一、工程概况二、施工准备三、高炉系统安装方法及技术要求四、资源准备五、质量保证措施六、安全施工保证措施七、雨季施工措施附图：1、现场布置图2、吊盘示意图3、围管临时支架4、支撑及爬梯示意图。
5、临时三脚架6、拼装平台搭设示意图7、测心支架示意图1、工程概况：1.1、工程名称：1.2、工程内容：高炉区域内除土建结构及砌筑以外的金属结构制作安装，设备安装调试，厂区工艺管网制作安装，电气，仪表安装调试，区域内防腐保温，设备单机试车，配合联动试车及配合保驾自负荷试运开始一个月内。
窄间隙气电保护焊技术
窄间隙气电保护焊技术摘要：本文针对窄间隙气电保护焊焊接炉壳和罐体的立缝，重点论述了焊接材料、坡口形式、焊接参数的确定、焊接操作规程、焊接气体、气流量、行走速度、操作机组成等几个方面。
关键词：气电立焊滑块刚性轨道焊枪行走速度1. 前言随着钢结构市场的迅速发展，好的焊接方法越来越受到人们的关注。
高炉炉壳、各种罐壁的立缝焊接成了人们关注的重点。
气电立焊是一种高效率、高质量的焊接方法。
它采用药芯焊丝，外加CO2气体保护，焊接垂直和接近于垂直位置的焊接接头。
气电立焊采用强制成形，焊缝正面用滑块，焊缝背面用挡块，焊接小车携带焊枪和滑块在刚性轨道上运行，随焊缝熔池的上升而同步上升，焊缝水冷强制一次成形，气电立焊可获得美观的焊缝成形和优质的焊缝质量。
二十二冶在宁波2500立高炉炉壳、热风炉炉壳焊接中首次采用了这项技术，为了在钢结构行业推广这项技术，我对气电立焊作了以下阐述。
2. 操作机的组成2.1 操作车2.2 焊接小车及轨道2.3 送丝系统2.4 控制系统2.5 循环冷却水系统2.6 保护气供气系统2.7 焊接电源3. 主要技术性能参数3.1 可焊接板厚单面焊：8~35mm双面焊：26~55mm3.2 可焊板宽：1200~3300mm3.3 焊接位置：立缝3.4 焊接成形方式：水冷强制成形3.5 轨道参数每根长度：3500mm轨道高度：110mm轨道面宽度：105mm轨道支座的宽度：220mm轨道安装位置：轨道离坡口右边缘距离200mm3.6 焊枪调整自由度：5个3.7 可焊罐径：>10m3.8焊枪摆动：独立调节参数4个：前、后停留时间，摆幅，摆速。
3.9操作车行走速度：2000mm/min3.10 操作车外形尺寸：2180X2000X4300mm（长X宽X高）3.11 操作车重量：1000Kg4. 气电立焊操作规程4.1 一般操作4.1.1 焊接小车安装：焊接小车走行机构由8轮构成，调节小车左边两组滚轮于最外位置，从轨道任意处把小车套在轨道上，再调节左边两个滚轮至合适位置固定，应使小车在轨道上行走最为轻松为宜。
高效等离子焊接技术及其应用
微束等离子是在小电流（一般在 ３０ Ａ 以下）下 通过熔透的方法进行焊接。通常适用于焊接细材、箔 件等， 在传感器元件、电子器件、电机接头、网筛加 工等运用较为普遍。
熔透型等离子是在等离子气流较小， 弧柱压缩 较弱的情况下焊接， 只对工件进行熔透而不形成小 孔的方法。这种电弧类似于 ＴＩＧ 电弧结构和能量， 常 用在薄板的单面焊双面成形。
制备。
（９）焊接过程电弧挺度好， 电弧容易控制。
（１０）残余应力和焊接变形小。
３ 等离子技术的应用行业
由于等离子电弧独有的特点和优越性， 等离子 工艺被广泛运用到金属材料的焊接中。
３．１ 不锈钢管道的加工行业
不锈钢管道的焊接成形加工主要在定尺焊管、 配管及弯头几个方面。 ３．１．１ 焊管
不锈钢焊管主要有连续成型加工和板材定尺 卷 型 焊 接 两 种 加 工 方 式 。在 连 续 成 型 线 上 ， 对 于 φ１１４ ｍｍ 以下、壁厚 ２ ｍｍ 以下的小口径薄壁管道 成型， 通常采用 ＴＩＧ 焊或微束等离子焊接工艺， 这种 工艺方法已经非常普及。为进一步降低生产成本， 有
生的原因， 并结合不锈钢罐箱生产介绍了高效、高质双枪复合焊接工艺。
关键词： 等离子； 焊接工艺； 应用
中图分类号： ＴＧ４８３
文献标识码： Ｃ
文章编号： １００１－ ２３０３（２００７）０９－ ０００８－ ０９
专
题
Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｐｌａｓｍａ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
讨
ＤＯＮＧ Ｗｅｎ－ｌｉｎｇ， ＣＨＥＮ Ｇｕｏ－ｙｕ
高炉及热风炉炉壳焊接施工工艺
高炉及热风炉炉壳焊接施工工艺炉壳安装的焊接工作直接影响着工程进度和工程质量，应尽可能实现焊接自动化。
焊接规范，坡口型式，间隙大小，预热温度，焊材保管和焊工技能，都将影响高炉的焊接、质量。
2.4.1 接口间隙及坡口形式炉壳结构以厚板为主，间隙大小尺寸及偏差对焊接收缩和焊透焊缝的根部起着决定性的作用，在很大程度上影响着焊接的质量，间隙的基本尺寸为2～4mm。
炉壳的对接焊缝，当板厚超过δ≥20 时，垂直焊接处做成X 型坡口角度400，横向水平焊缝采用K 型坡口，符合设计要求。
2.4.2 焊接工艺2.4.2.1 焊接工作应由取得考试合格证的焊工来担任，焊工合格证中应注明焊工的技术水平及所能担任的焊接工作。
焊工的考试应按照GBJ50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》规定进行。
2.4.2.2 使用的钢种，以及改变焊接材料类型、焊接方法和焊接工艺，必须在施焊前进行焊接工艺试验，重要的结构应进行模拟试验。
2.4.2.3 组装时的焊接工作（点固焊及固定卡具的焊接）对焊工、焊接材料和焊接工艺的要求应与正式焊接要求相同。
2.4.2.4 焊接工作应在组装检查合格后进行。
焊接前应清除焊缝位置附近的铁锈、油污、积水和脏物，焊接完毕后应清除焊接表面熔渣及其两侧飞溅金属；焊工必须在所焊的焊缝附近打上焊工代号的钢印，并做记录。
2.4.2.5 焊条（剂）和粉芯焊丝使用前应按照使用说明书的规定进行烘烤，存放在低温烘箱内随用随取。
低氢型焊条在高温烘箱内按照规定时间烘干后，存放在低温烘箱内，使用时置于便携式保温盒内进行施焊操作。
焊条的重复烘烤不宜超过二次。
低氢型焊条在常温下放置使用时，应根据施焊时的空气湿度按照表5的规定进行管理。
表5 低氢型焊条一次发放量及回收时间2.4.2.6 在焊接过程中应测量并记录天气、温度、湿度、风速。
有雨、雪时，或风速超过9m/s 时，必须采取相应的防护措施方可进行焊接工作。
2.4.2.7 在进行多层多道手工焊接时，应采用分段分层退步反向焊及对称焊。
高炉自动焊机技术的应用
Ｋｅ ｒ ｓ ｂａｔ—ｆｒａ ｅｓａｋ ｃ ｓｉｇ；ｎｏ ｌ ｗｅｄｎ ｆｔ ｎ ｖ ｒｅｊｉｔｅｅ ｔ ａ ｕｏ ｔ ｅｄｎ ｆ ｅ ｉ ｙｗｏ ｄ ： ｌｓ ｕ ｃ ｔｃ ａｔ ｕ ｉｎｍｅｔ ｌｉｇｏ ａ ｓ ｅｓ ｏｎ ；ｌｃｒ ｇｓａ ｔｍａｉ ｗ ｌｉｇｏ ｒ — ｎ ｎ ｒ ｏ ｃ ｖｔ
Ｎ Ｅ Ｊｎ ｙ ａ ，Ｉ Ｎ Ｚ ｏ ｇ— ａ ｇ Ｚ Ｕ Ｘ ｕ— ｅｇ Ｉ ｉ ｇ— ｕ ｎ ＴＡ ｈ ｎ ｇ ｎ ， ＨＯ ｉ ｆ ｎ
（ ｔｌ ｔ ｃ ｒ Ｃ ｎｔ ｃ ｏ ｏ ｆＳｃｎ ｔｌ ｒｉ ｌ ｏ ｔ ｃｉ ｏ ｔ．ｏ ｈｎ ， Ｍｅ ｒ ｔ ｅ ｏｓ ｕｔ ｎＣ ．ｏ ｏ ｄＭｅ ｌ ｇｃ ｎ ｒ ｔ ｎＣ ．Ｌｄ ｆ Ｃ ｉａ ａ Ｓ ｕｕ ｒ ｉ ｅ ａ ｕ ａ Ｃｓ ｕ ｏ
ｏ ｅ ，ｈ ｖ ｌ ａｉｎ ｆｗｅｄ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｄ ｔｒ ｎ ｎ ａａ ｔ ｒ ｆｗ ｌ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｒ ｖｄ ｘ ｅ ｉ ｖ ｒ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｔ ｓ ｏ ｌ ｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ｅ ｅｍｉｉ ｇ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓｏ ｅ ｄｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｐ ｏ ｉ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｙ —
铁 口。高 炉主要 由炉 缸段 、 口段 、 风 炉腹 段 、 炉腰段 、 炉 身 段 、 喉 段 、 顶 封 板段 组 成 。高 炉 炉 壳 采 用 炉 炉
量标 准要求 很 高 。且 焊接 作 业 为 露 天作 业 、 空 作 高
业 ， 业条件 相对 较差 。考 虑到 以上诸 多不 利因素 ， 作 在本 工程施 工 中 ， 壳锥 段 及 每 带 各 段立 缝 焊 接 均 炉 采 用 了具 有 国 际 先 进水 平 的 高 效 率 Ｇ Ｈ 一Ⅱ型 高 Ｌ
高炉炼铁技术工艺及应用分析
高炉炼铁技术工艺及应用分析摘要：不断优化高炉冶炼工艺和流程，能够有效解决高污染和高能耗的难题，对促进中国钢铁工业的可持续发展有着重大的现实意义。
介绍了当前世界上最先进的炼铁技术和流程，并对炼铁技术进行了介绍。
通过本项目的实施，可提高炼铁强度，提高炼铁品质，减少煤粉用量，减少对环境的负面影响。
关键词：高炉冶炼；高污染；钢铁工业；炼铁品质引言：在钢铁工业中，高炉是最主要的生产装置，它的稳定和安全运行对整个生产过程起着举足轻重的作用。
目前，在炼铁高炉冶金技术的发展中，还存在着一些技术含量偏低、冶金设备落后以及余热再利用等问题。
因此，这就要求政府有关部门和炼铁企业对此给予足够的关注，并将冶金技术的应用朝着低焦炭、无污染以及可再生的方向发展。
1.高炉炼铁工艺简介1.1.高炉结构介绍采用高炉炼铁不仅能进一步增加铁材产量，而且还能保证冶炼的安全性与品质。
在炼铁过程中，最常用的就是高炉，其外观大多为圆筒形，一般都会设置有各种冶炼出口、排气口、进风口。
在熔炼过程中，必须先将铁质原料送入高炉，然后在高炉内进行一系列的工序处理，再将精炼后的铁质从熔炼口排放出去。
由于冶炼的条件比较高，所以炉膛内的温度也比较高。
在进行高炉的熔炼时，除高炉外，还要用到一些其它的辅助设备，以完成炼铁作业。
在熔炉的温度和温度下，矿石的分子结构被破坏，然后用还原剂将其中的铁提取出来，然后将其中的铁与铁进行分离。
在冶炼过程中，会产生一定数量的铁屑，这些铁屑必须通过排放口排放出去。
1.2高炉炼铁系统组成高炉炼铁工艺主要包括上料系统、炉顶系统、炉体系统、渣处理系统、喷吹系统和公辅系统。
输送装置，的作用是根据生产过程的需要，将炉料平稳地输送到高炉。
炉顶系统，当前，炉顶系统主要使用的是无料钟炉顶，它由固定受料漏斗、料罐、阀箱、气密箱和溜槽五个主要部分组成，它的主要作用是把原燃料按照设定的工艺要求和布料方式向高炉内布料。
炉体系统主要包含了以下内容：高炉内衬、炉体冷却设施、高炉炉壳及框架平台、炉体检测与控制设施及其他炉体主要附属设备，在这里，高炉炼铁的主要反应就会在这里进行，进而可以生产出铁水。
窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术
窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术【摘要】本文通过对以往炉皮焊接方法缺陷的分析，指出了窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术更适合炉皮焊接，文章重点阐述了窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术方案及我公司使用此技术所取得的效益。
文章最后指出窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术非常值得推广。
【关键词】窄间隙气电保护焊环缝埋弧焊接1 概述1.1 以往高炉工程中，炉壳立缝采用电渣焊，电渣焊操作过程比较繁琐。
体现在焊前需要事先加工好结晶器，根据炉壳各带板厚准备相应的引弧板和卡具，并且每道焊缝必须选用与焊缝长短相对应的管焊条，焊接前需要将焊缝用泥完全封闭，且焊接时焊接速度较慢，所以焊接效率受多种条件的制约。
炉壳环缝焊接采用手工焊，环缝焊接操作时较其它手工焊接方法难，效率低，容易出现缺陷，且需要多人进行焊接，为保证焊接质量，必须由技术水平高的工人进行操作。
炉壳立缝采用电渣焊，环缝采用手工焊，劳动强度高，效率低，且容易出现缺陷。
1.2 为了改善焊工作业环境，降低劳动强度，提高焊接生产率，并能获得良好的焊接成形。
经过不断探索，我们总结如下：冶金高炉及热风炉这种大型钢结构的炉体（罐体）都是用厚板制成的，其接头形式大多为直线形长焊缝，焊接施工工程量大，特别适合于自动化焊接。
如果应用气电立焊自动焊接操作机及环缝埋弧自动焊接操作机进行操作，可大大提高焊接的速度，获得优良的焊缝质量，且成本越来越低，应用所产生的综合效益明显。
2 窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术方案2.1 我公司首次使用窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术是在宁波建龙2560m3高炉及配套热风炉工程中。
此工程包括高炉一座，共分21带，直径最大14.2米，最小2.8米，钢材材质为q345b，板厚40mm～80mm不等，建筑标高53.2米；热风炉三座，每座26带，直径10米，板厚22mm～80mm不等，建筑标高49.7米。
重力除尘器一座，筒体直径13.04米，高12.7米，共计2500吨。
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高炉炉体立缝高效气电立焊技术及应用沈阳大学(110044) 李景波 王 刚 沙玉章 李建军中国20冶金属结构公司(天津市 300350) 崔万平 张瑞伟中国22冶金属结构公司(唐山市 063000) 严洪丽摘要 高效气电立焊技术的工作效率大大高于焊条电弧焊的工作效率,在大型冶金高炉、热风炉炉体厚板焊接施工时,一次焊接成形,具有提高焊接质量、大大减轻工人劳动强度的优势。
关键词: 高炉 厚板 气电立焊TECHNOLO GY AN D APPL I CAT I O N O F THE H I GH EFF I C I ENTEL ECTRO GAS W ELD I NG I N THE BLAST FURNACE BODYShenyang University L i J i n gbo,W ang Gang,Sha Y uzhang,L i J i a n jun China20th Metallurgical Structure Company Cu iW anp i n g,Zhang Ru i we iChina22th Metallurgical Structure Company Yan HongliAbstract The work efficiency of electr ogas welding is much higher than manual arc welding.There are mang advan2 tages,such as p ri m ary f or mati on,high welding quality and l ow labour intensity,during welding thicker p late of large metal2 lurgical blast furnace and hot2wind furnace body.Key W ords: bl a st furnace, th i cker pl a te, electroga s weld i n g0 前 言目前我国已经成为世界钢铁产量大国。
高炉建设的规模已经越来越大,炉体的钢板也越来越厚,焊接的工作量越来越大。
传统的冶金建设施工队伍均为焊条电弧焊或CO2半自动焊施工,劳动强度大,远远满足不了施工进度和建设质量的要求。
根据冶金高炉的施工特点,推出了炉体立缝“G LH-II高效气电立焊机”,实现了厚板立缝气电立焊的一次焊接成形。
在承德钢铁公司、天津钢铁东移等项目的2800～3200m3高炉、热风炉建设施工中应用,取得了圆满成功。
1 立焊施工工艺特点大型冶金高炉、热风炉,一般指在<5m以上,最大时可达<10～<25m,容积达2000m3以上,钢板厚度达60～80mm,最大高度达几十米。
对于这类大型炉体的制造、安装,大都要在现场进行。
文中介绍的是在施工现场的基础旁进行炉体单节制造,采用“气电立焊机”进行立缝焊接,完成组装、焊接每一节(见图1)。
然后用吊车(或其他方法)将组装焊接完的一节炉体吊起安装到基础上;每装好一节进行环缝焊接,这种焊接、组装制造方法具有很多优点,在地面施工,安全方便,焊接效率非常高。
2 气电立焊技术气电立焊所焊焊缝位置垂直或接近于垂直方向,也适于一般高炉的锥体立缝。
焊接参数和坡口形式同普通焊条电弧焊差别很大。
焊接时,电弧轴线方向与母材熔深方向成直角,熔化的焊丝金属堆积迭加,熔池不断水平上移,形成焊缝,其熔深产生所需热量的传递方式与其它电弧焊有所不同,在焊缝的正面采用水冷铜滑块,焊缝的背面采用水冷档排(或衬垫),药芯焊丝送入焊件和档块形成的凹槽中,熔池四面受到约束,实现双面一次成形。
・84・焊接 2006(5)图1 气电立焊机焊接立缝气电立焊焊接过程的熔深反映了坡口两侧母材的熔化量,直接决定了焊接质量。
气电立焊电弧直径在10mm左右,气电立焊电弧轴线方向与母材熔深方向成直角,电弧不能直接作用在两侧母材上,母材熔化所需要的热量只能靠熔池的对流热传递获得,在钢板厚度较大和坡口温度较低时,母材得不到足够的热量熔化,造成未熔合或未焊透等缺陷。
厚板坡口截面较大,焊接速度慢,熔渣较多,不易排出。
熔渣多造成飞溅大,长缝焊接难度更大。
若采用大直径焊丝,加大焊接电流和电弧电压,虽能增加热输入量,从而增加焊接板厚,但会引起焊缝金属的组织粗大,焊缝冲击性能降低,尤其是低温冲击性能的降低,影响焊接质量。
因此,实现厚板气电立焊一次焊接成形,必须采取行之有效的技术和工艺措施。
(1)控制母材坡口截面积:熔深反映了坡口两侧母材的熔化量,直接决定了焊接质量。
增加坡口截面积,就增加了焊接热输入,导致熔深增加。
熔深的大小由熔池过热金属的过热度,即温度梯度决定。
影响熔池熔融金属过热度的因素,也就是影响熔深大小的因素。
气电立焊坡口形式与传统的焊条电弧焊有所不同,相对而言,属于窄间隙,如图2所示。
(2)控制冷却速度:当焊接参数和坡口尺寸确定后,焊丝和母材吸热可以认为是不变的,而强制成形的铜滑块吸热则随冷却介质水温及其流量的变化较大。
低的水温和大的流速,水带走的热量远大于高水温、低流速的情况,所以在焊接厚板时应减少水的流量,焊接薄板时可增加水的流量,通过调节水流量来调节熔池的冷却速度,可有效地控制熔深的大小。
(3)采用大幅度摆动工艺:摆动是实现厚板焊接的关键技术,采用高速焊枪摆动器和摆动工艺,让坡口在板厚横断面上获得等热量,热量均匀分布在板厚上,可得到相同的熔深,两侧板均匀熔化。
焊枪摆动系统主要包括焊枪摆动器、摆动控制器、计算机P LC等,进行厚板焊接时必须使焊枪实现大幅的摆动。
焊枪摆动器的摆动随着与焊机车体的协调运动,使焊枪的运动轨迹沿板厚方向摆动。
摆动幅度和摆动速度可调,焊缝前面宽停留时间就长,后面窄停留时间就短,改善熔池金属的流动状态,从而增加对两侧母材的传热量,保证熔合良好。
3 气电立焊机的组成G LH-II高效气电立焊机主要由焊接操作机架、携焊接机头升降的焊接小车、磁吸铝合金轨道及提升支架、焊枪和焊枪摆动及控制系统、高速送丝系统、冷却循环器及强迫成形系统、焊接电源、供保护气系统和焊接自动控制器组成。
其主要特点是:焊机整体于整机架内送丝系统、控制箱、焊接电源、循环冷却器等都装在焊机整体机架内,与被焊物体较近,故各配套线管大为缩短,有利于焊前准备和设备操作,也便于安装、运输。
既适合在露天高空安装施工,也可在厂房内预制焊件;焊接控制系统中,设置了电压电流传感器,能自适应焊接坡口变化,设置了供气控制传感器和循环冷却水压指示调节器,保证焊接质量控制。
自动焊接机架既可以悬挂在高炉或热风炉的壁上,以炉壁上边缘为导向沿炉壁行走,焊完一条立缝后移到下一条立缝焊接,又可以在地面移动。
由于焊接操作车载体外形封闭,铝合金板罩面,抗风性能好,更适合野外、高空作业。
车体轻便,操作员在其内部作业,操作简单、容易掌握,安全可靠。
焊接效率高,是普通焊条电弧焊的30倍。
焊机全部采用先进的元件和材料,制造成本低,维修容易。
焊机的主要技术数据列于表1。
4 焊接工艺由于高炉皮壁厚,焊接时必须使焊枪摆动。
焊枪摆动能够增加熔池金属的流动速度,从而增加对两侧母材的传热量,增加熔深。
焊枪摆动能够有效地提高熔池金属的对流速度,使热量在板厚方向上趋于一致,获得板厚方向等熔深的最佳焊接效果。
实践表明,板厚在30mm以下开V形坡口,如图2a所示。
板厚在12 mm以下可不开坡口,即I形坡口,间隙为8～12mm,板厚在30mm以上开X形坡口,进行双面焊接,如图2b所示。
・94・焊接 2006(5)表1 GLH -II 气电立焊机主要技术参数焊接电流I /A电弧电压U /V焊丝直径d /mm焊接速度v /(mm ・min -1)冷却水流量Q /(m 3・h -1)焊接板厚δ/mm焊接板宽B /m电源电压U 0/V摆动次数次/m in摆动幅度S /mm300～50030～501.6全自动88～900.5～3.038050～1205～50图2 坡口形式 气电立焊坡口尺寸和普通焊条电弧焊不同,其特点是:坡口宽度和组对间隙不随钢板厚度而改变,即坡口宽度为17mm ,组对间隙为5mm ,不留钝边。
坡口角度可根据板厚计算。
其比焊条电弧焊坡口小,金属填充量少,焊接变形也小,焊缝背面不需要清理,焊接质量高。
焊接工艺参数见表2。
表2 气电立焊工艺参数板厚δ/mm焊缝成形次数正面焊接电流I /A焊接电压U /V焊接速度v /(c m.m in-1)焊枪摆幅B /mmC O 2气体流量Q /(L ・m in-1)8～1213～1617～2526～40单面焊360～37037～3812～14025370～38038～3910～12025390～40039～408～101025400～41042～435～810～323040～60双面焊390～400①42～435～810～383060～80双面焊400～410②42～434～618～4530 ①背面焊接电流400～410A;②背面焊接电流410～420A 。
5 结 论(1)几年来,G LH -11气电立焊机在十几个大型高炉、热风炉炉体施工工程中的应用证明,其性能可靠稳定,焊接质量良好,大大减轻了工人的劳动强度,焊接速度是焊条电弧焊的30多倍,有力地保证了对工程工期的要求。
(2)高效气电立焊技术及其设备特别适合于高炉、热风炉炉体40～80mm 厚板的焊接,焊接效率高,综合成本低,具有良好的推广应用前景。
(收稿日期 2006 04 05)作者简介: 李景波,1956年出生,高级工程师。
主要从事各种焊接自动化技术及设备的研究,获得辽宁省科技进步二等奖2项,获得多项国家专利。
・05・焊接 2006(5)。