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阀门对接焊端
点击次数:1301      更新时间:2018-03-28

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之前介绍JIS日标不锈钢截止阀标准,现在介绍阀门、管件和配件用圆形法兰,
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    1.中国对接焊端有关标准规定
    GB/T 12224-2005《钢制阀门一般要求》标准规定,如果用户没有另行规定,对接焊端应按图1-22所示形式加工坡口。外图1-22焊接端坡口横焊缝一般都采用多道焊法。这种焊法易造成焊缝层间夹渣,焊缝外观经常形成条状凹槽而显得不平整。横焊时,由于熔化金属受重力作用有下坠倾向,若掉落在未熔化的下侧坡口上,易形成熔合不良和焊不透的缺陷。
    对接横焊的操作步骤及要点主要有以下几个方面。
    (1)对口要求  对于较薄构件(板厚3~5mm),可不开坡口,通常对口间隙为焊件厚度的一半。若厚度较大时,为了易于焊透,同时又使焊接容易掌握,通常开单斜面坡口,对口的上侧做成40°~60°的坡口,如图3-35所示。很多构件也可用V形坡口。
    (2)定位焊  定位焊焊缝起固定焊件并使焊缝具有一定的对口间隙的作用。因此定位焊尺寸不宜过大,焊点厚度为5mm左右,长度为30~50mm。若过短或过薄时,往往由于应力的作用而产生裂纹。这种裂纹在施焊中易残留在焊缝根部,并在受力后扩展,造成整个焊缝破裂。为了便于熔透接头处,定位焊焊缝的两个端部必须修成缓坡形,如图3-36所示。定位焊所用焊条应和焊接时使用的焊条一样。
40°~60°单斜面坡口
    (3)不开坡口焊缝根部的焊接方法  当焊接不开坡口的对接横焊缝根部时,应用Φ3. 2mm或更细的焊条,对口间隙适当放宽,电流稍大,用灭弧或挑弧法焊接。同时,必须保持熔池前端有一熔穿的小圆穴,焊条垂直于焊缝,使电弧穿透对口间隙,如图3-37所示。
    (4)V形坡口焊缝根部的焊接方法  大型容器或贮罐都不带垫板。焊接时,通常运用挑弧或灭弧焊法来焊接根部,且保持适当的电弧长度,以便使熔滴容易从焊条过渡到焊件上去,并造成足够的熔深,使熔化金属和熔渣易于分离。若电弧压得太短或拉得过长,都会引起气孔、未熔透等缺陷。
    对口间隙正常时,如果采用灭弧法焊接,一般从定位焊处开始引燃。引弧后,用长弧预热起焊点3~5s。预热后,迅速压短电弧,从坡口下侧引向焊道。不允许从坡口上侧引向焊道,因为熔滴会坠落在未熔化的坡口下侧表面上,形成焊不透的缺陷。起焊点a与原来焊点端部搭错5mm左右,如图3-38所示。
    上海申弘阀门有限公司主营阀门有:截止阀,电动截止阀运条至焊点端部6点时,切勿灭弧,并在此稍停,同时将焊条向根部压一下,待发现接头处已被熔透时,方可灭弧。趁熔池未冷却尚保持红热状态时,立即引弧焊接,并全部采用顶弧焊法。当运条到与焊点另一端部(图3-38的c点)还有5mm左右时,不可灭弧,将焊条沿焊缝来回挑弧向前移动,到达c点接头时,将焊条向根部压一下,并在此稍停,以填满熔池。只有这样,才能将接头处熔透,得到高质量的焊缝。
    如果熄弧不是在定位焊焊缝上,不可突然熄弧,必须待熔池填满后再熄弧。再次引弧焊接时,运条中如果发现熔渣与熔化金属混合不清,可略把电弧拉长,并往后面带动一下,这样熔渣即被推向后方并与熔化金属分离开来。
    当坡口钝边较薄时,对口间隙应小一些,运用直线形或挑弧法焊接。但必须使起焊点有足够的电弧预热,否则不易焊透。运用此法时电弧要短,电流要大些。运条动作是将焊条沿焊缝纵向来回挑动前进,焊条在坡口根部多停留一些时间,将熔池半打穿,让根部充分熔透,这样就形成焊肉较薄、透度较小的焊缝。当坡口钝边较厚时,对口间隙应大一些,为防止根部烧穿过大,可采用带弧或灭弧方法前进。如果是对口不齐,局部缺肉,又无法修理的特殊情况,而对口间隙又很大,即大于焊条直径的1.5倍时,就只好运用两道或三道堆置法焊接了。两道或三道堆置法是选用较小的电流,直线运条,先在坡口下侧堆置焊道1,使对口间隙减小,然后进行焊道2的焊接,如图3-39所示。
    焊道2的运条方式采用斜直线横向摆动顶弧焊法。此时,要特别注意该焊道与焊道1和上侧坡口的熔合情况,如图3-40所示。大间隙两道焊法图3-39大间隙两道焊法两道焊法中焊道2摆动方式图3-40    两道焊法中焊道2摆动方式
    如果间隙更大,则运用三道焊肉堆置法,即先用小电流直线运条,分别在坡口上、下侧堆置焊道1及焊道2,然后再用斜折线形方式堆置焊道3(图3-41)。
    (5)单面坡口焊缝根部的焊接方法  单面坡口焊缝根部的焊接方法与V形坡口相同。
    (6)其余各层的焊接  对接横焊通常采用多道焊接法来堆置焊缝,其焊接要点如下:
    首先一定要把焊道之间及焊道与坡口交接处清理干净。焊接中要避免焊道之间及焊道与坡口交接处出现凹槽及咬边,否则里面残存熔渣很难清理,并常会引起焊缝夹渣。多层多道焊的堆焊顺序如图3-42所示。三道焊法堆置顺序及焊道3摆动方式图3-41三道焊法堆置顺序及焊道3摆动方式多层多道焊法堆置顺序图3-42 多层多道焊法堆置顺序
    其次,为了使焊缝表面平整、干净及美观,一定要选用适当加大的电流值,且各道之间不清除焊渣,连续堆焊。当运条至焊肉凸起处时,要加快前移速度,而在低凹处时要放慢运条速度,以填平凹坑。焊道接头时,电弧要稍拉长些,运条速度要快,以防接头突起。其运条方式可根据具体情况,采用直线或斜线运条,但每道焊肉的接头要错开10~30mm。


    (7)横焊的工艺参数  表3-20给出了对接横焊推荐使用的工艺参数。
    表3-20    推荐对接横焊的工艺参数a)管子壁厚t≤22mm的焊接端b)管子壁厚f>22rnm的焊接端
    .4-焊接端的公称外径B-管子的公称内径t-管子昀公称壁厚注:1.虚线表示焊接坡口处的zui大外形。
  2.如果用户没有特殊规定,焊接端外表面应全部进行机加工,外焊层的外形轮廓可由制造厂选定。
  3.相交处应稍稍倒角。
  4.zui小壁厚等于或小于3mm的阀门,其端部可加工成方形或倒圆。
  2.美国对接焊端有关标准规定
  (1) ASME B16·5-2003《管法兰及法兰管件》规定如图1-23所示。
  (2) ASME B16·25-2003《对接焊端》规定的焊接端过渡区的zui大包络线如图1-24所示。
  3.欧洲标准EN 1092-1:2001《法兰及其连接件-PN标识的管子、阀门、管件和配件用圆形法兰,第1部分:钢法兰》对接焊端的规定如图1-25所示。b、图1-23  ASME标准对接焊端坡口


    a)壁厚£=5 -22mm的坡口b)壁厚t>22mm的坡口
    A-管子公称外径B-管子公称内径t-管子公称壁厚
注:1.当坡口处的颈部厚度大于与法兰相连接的管壁厚度,且在外径上提供了附加的厚度时,可采用带斜坡的焊缝,其斜度不大于1:3,或者从焊接坡口上等于配接管外径的那点,以同样的zui大斜度或稍小一点的斜度,在较大外径上斜削。同样,当法兰内侧提供较大厚度时,则应以不超过1:3的斜度自焊端处制成锥孔。当本标准所规定的法兰要求使用在薄壁高强度管道上时,其坡口处的颈部厚度可以大于法兰所连接 的管子的厚度,此时,可以规定单锥形颈,也可以改变在颈底处(尺寸×)颈部的外径。附加壁厚可提供在内侧或外侧,或每侧部分地加厚,但是总厚度不得超过配接管子公称壁厚的0.5倍。
    2.从直径A至直径×的过渡应以1:3zui大斜度和虚线规定的zui大和zui小包络线内。
    图1-24焊接端过渡区的zui大包络线
注:1.标出的焊缝斜度仅作说明。
  2.应用规范允许的焊缝加强,可位于zui大包络线的外侧。
  ①tmi。可取以下各值中的任一个值:的管子zui小壁厚;管子壁厚的0. 875,即管子壁厚的下限偏差为12.5%;接头处子两个零件之间时,零件或接头(或两者较薄的一个)柱状焊端的zui小壁厚。
    ②零件端部的zui大厚度为:zui小壁厚时,等于tmi。+4mm或1.15tmirl;壁厚时,等于tmin +4mm或1.lOt(公称)。
    ③、④用zui大斜率的过渡区,内、外表面不得交叉,虚线表示的轮廓线zui大斜率交叉是不允许的。可用变更半径的办法予以避免。
推荐对接横焊的工艺参数
    (8)低氢型焊条的操作要领  当采用低氢型焊条进行对接横焊操作时,坡口形式应采用V形或X形坡口,角度为70°。*层要求焊透,无夹渣和气孔,焊条角度为80°~90°,运条方法同前。尽量避免挑弧或带弧法,此法容易产生气孔,增加飞溅,弄脏焊道。其他各层采用叠焊法(即多层多道堆置法)焊接,使用直径为4mm的焊条。


    也可采用多层单道焊接法。其操作过程如下:将焊条向下斜前方移动,电弧移到焊缝下部时,压过坡口边缘2mm左右,并作一小段直线运动,以保证焊缝整齐和焊缝强度;在不熄弧的情况下,快速提上来,途中不停留;然后迅速在已形成斜焊波的二分之一处,紧压电弧作斜线运动(也可将电弧向左方稍带动一下避免咬肉,然后再作斜线运动),但焊波每条的粗细不宜超过5mm。这种手法不宜过于成直线,否则会形成焊肉中部和下部突出,而上部有咬肉的现象。一般斜度均在35°~50°。完成后的焊缝表面应高出母材2mm。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀