CO2气体保护焊向下立焊法在薄壁压力容器打底焊中的应用

赵治波 陈亚萍 程换换

【摘 要】以我公司生产的压力容器LFR017反吹风包为例，讲述了CO2气体保护焊向下立焊法进行打底焊获得优质焊缝的的焊接工艺参数以及注意事项。

【关键词】CO2气体保护焊向下立焊法；打底焊；焊接工艺参数；注意事项

压力容器对焊缝质量要求严格，对裂纹、夹渣、气孔等缺陷严格控制且焊后进行无损检测。因此对焊接方法和技术要求严格。目前，薄壁压力容器打底焊多采用焊条电弧焊和气体保护焊单面焊双面成形。气体保护焊中氩弧焊应用较广，但是焊接速度慢、成本较高。焊条电弧焊对操作者技能要求较高，效率低、劳动强度大。CO2气体保护焊采用向下立焊法只要控制好其焊接工艺参数，不但能获得优质的焊缝，而且焊接速度快、效率高。

一、容器的主要焊缝分布

薄壁（6mm-10mm）压力容器多为钢板卷制组焊成筒体后与封头、法兰组焊而成，有几个筒节就有几道纵缝，环缝为筒节之间或筒节与封头之间的焊缝，容器的打底焊主要包括纵缝和环缝，如下图：

A（A1-A5）类焊缝为纵缝；B（B1-B5）类焊缝为环缝。所以我们讨论CO2气体保护焊进行打底焊时的工艺参数主要是A、B类焊缝。

二、纵缝（A）的焊接工艺参数及注意事项

纵缝是钢板卷圆对接而成的焊缝，每个筒节单独施焊。打底焊时采用单面焊双面成形，焊缝质量要求：不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤和未焊透，按照NB/T47013《承压设备无损检测》标准进行，射线检测技术不低于AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级。

（1）焊接工艺参数

NBC-500焊机，ER50-6、Φ1.2焊丝（NB/T 47018）

（2）焊缝、焊枪角度

利用CO2气体保护焊向下立焊法焊接时，焊缝不要处于水平位置，而是要倾斜40-50度焊接方向从上到下，如下图：

向下立焊时，由于熔池处于垂直（倾斜向下）位置，液态金属会下淌，如果电弧无法托住熔池中液态金属，就会造成金属溢流，焊缝很难成形，还会产生咬边、未焊透及焊瘤等缺陷。再加上CO2焊枪比焊条电弧焊钳重，而且后面拖着一根沉重的送丝导管，焊工操作时感到很吃力。为了能长时间坚持生产，手腕能灵活地带动焊枪平移或转动，焊接中既不感到太累，又不感觉别扭，同时又能稳定地进行焊接所以焊枪角度至关重要，如上图。

（3）注意事项

当风速超过2m/s时，应停止焊接，或采取防风措施；气体流量不宜过大，否则会将空气卷入焊接区，氧气和氮气会侵蚀焊缝金属，容易产生气孔和氧化等缺陷，降低了CO2气体对熔池的保护作用。

三、环缝（B）的焊接工艺参数及注意事项

环缝为两筒节或筒节与法兰之间的焊缝，其组装、焊接质量要求同纵缝。不同在于环缝焊缝位置为360°全位置。

（1）焊接工艺参数

NBC-500焊机，ER50-6、Φ1.2焊丝（NB/T 47018）

（2）焊缝、焊枪角度

焊接时，采取焊枪固定，筒体转动的方式焊接。筒体可以自动匀速旋转或者人工转动（直径小，尽量与焊接速度一致）。焊工手持焊枪在固定位置保持一定角度焊接。焊枪处于筒体上半部三分之一处与筒体切线保持30°左右夹角，如下图：

（3）注意事项

焊接時，转动速度应等于或稍大于焊接速度，否则焊接角度发生变化，出现未熔合等焊接缺陷。

四、结论

通过控制焊接工艺参数及注意焊接事项，我们可以获得优质的焊缝，不仅满足生产需要，而且提高了生产效率。故而此方法可以推广使用。

【参考文献】

[1]顾纪清、阳代军 《管道焊接技术》 [M] 化学工业出版社 2005.

[2]李亚江、王娟《气体保护焊工艺及应用》 [M]化学工业出版社2009.9.