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組對焊接對法蘭平面度

更新時間??2021-04-17 17:45 閱讀

　　1概述
　　法蘭加工質(zhì)量直接關(guān)系到密封效果和密封性能，組對間隙的均勻性和間隙，是直接影響法蘭焊接變形的主要因素，因此，在實際進(jìn)行組對焊接過程中，要加強對法蘭孔制作偏差的控制?？刹捎脛傂怨潭ǚ绞?，在法蘭背面連接法蘭蓋，進(jìn)而控制法蘭外角焊縫。在實際的生產(chǎn)當(dāng)中，我們經(jīng)常遇到兩個法蘭的連接。當(dāng)法蘭的直徑比較大的時候，兩個連接的平面都會有比較高的平面度要求。在實際的生產(chǎn)當(dāng)中，經(jīng)常會在法蘭下部不遠(yuǎn)處有主焊道組對焊接。原來經(jīng)過加工合格的法蘭面在焊接之后，平面度會變化，導(dǎo)致法蘭連接達(dá)不到設(shè)計要求。下面我們就以甲板吊基座為例進(jìn)行討論。甲板吊的基本尺寸如下：
　　下基座：外徑為2800mm，板厚為22mm，材質(zhì)為NV D36，高度為7500mm的圓柱筒體;
　　上基座：和下基座連接處的外徑為2800mm，板厚為22mm，材質(zhì)為NV D36;頂部外徑為2910mm，材質(zhì)為NV E36，厚度是85mm，高度為2500mm的斜錐筒且頂部加工完成后平面度為0.133mm。如圖1所示：
　　現(xiàn)在的工序是焊接上基座和下基座并保證上基座法蘭平面度小于0.2mm，焊道要求100%通過超聲波無損探傷檢測;
　　2組對
　　理論上上下基座的理論外徑都是2800mm，實際的筒體的直徑不一致，組對的時候需要使用千斤頂，碼板進(jìn)行擠壓以便調(diào)整錯位。在調(diào)整的時候，其實上面的平面度已經(jīng)變形，組對的基本步驟是：
　　1）以筒體外徑的某一點為基準(zhǔn)點，在筒體外圍分12等分加碼板。先把碼板焊接到下基座上，調(diào)整錯位然后由兩個焊工對稱把碼板焊接到上基座上面;
　　2）測量平面度;
　　3）找出組對中最大間隙點和平面度中的最高點。
　　如果法蘭平面中的相對高點正好在最大間隙處，直接由焊工用焊接工藝規(guī)程中規(guī)定的較大電流，較小電壓焊接相應(yīng)區(qū)域，電焊長度為70mm左右，間隔300mm左右。如果最大間隙不是在最高平面度隙處，先堆焊間隙，然后由焊工按照先高點，后低點的順序進(jìn)行點焊。點焊高點時候用較大電流，較小電壓進(jìn)行點焊。后面的低點反之。此是用焊接應(yīng)力調(diào)整法蘭面的平面度。
　　4）再次測量平面度，完成組對。本次組對之后，測量出來的平面度測量值如下：
　　3內(nèi)部焊接
　　根據(jù)測量結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的平面度已經(jīng)超出了設(shè)計要求的范圍，所以我們要設(shè)計一個較好的焊接程序，調(diào)整平面度。焊接的時候要注意焊接順序和對稱焊接。一般需要兩名水平相當(dāng)?shù)暮腹ね瑫r作業(yè)。根據(jù)組對的結(jié)果制定如下的焊接順序，簡圖圖2所示：
　　1）基于第7點左右是最高的點，所以先由兩名焊工同時焊接。一名焊工從8點和9點的中心附近往7點焊接，另外一名焊工從5點和6點的中點往7點焊接。這是考慮由焊接的應(yīng)力作用，把最高點往下拉;
　　2）然后一名焊工從10點往11點焊接，另外一名焊工從4點往5點焊接;
　　3）第三步是一名焊工從8點和9點的中點往9點焊接，另外一名焊工由5點和6點的中點往5點焊接;
　　4）第四步是由一名焊工從9點往10點方向焊接，另外一名焊工是從3點4點焊接;圖2 內(nèi)部焊接順序
　　5）第五步是由一名焊工從1點往2點焊接
　　另外一名焊工從11點往12點焊接;
　　6）第六步是由一名焊工由1點往12點焊接，另外一名焊工從3點往2點焊接。
　　以上是基于特定的平面度制定的焊接順序，制定的原則是先高點焊接。高點區(qū)域最好是有1mm左右的間隙，沒有的話打磨出間隙，但不要超過2mm;最后焊接最低點;高點要焊接電流稍大，電流稍小。低點區(qū)域是電流稍小，電壓稍大。高點熱量聚集，低點熱量分散。
　　4氣刨
　　內(nèi)部焊接完成之后，應(yīng)該對外部進(jìn)行氣刨了。由于是在現(xiàn)場焊接且要保證焊接質(zhì)量，最好是進(jìn)行氣刨。氣刨需要內(nèi)部焊接冷卻之后在進(jìn)行。氣刨完成之后最好是進(jìn)行MT檢測，以確保沒有缺陷。氣刨之后，需要進(jìn)行平面度的測量，本次試驗氣刨完成的平面度結(jié)果為0.157mm，具體數(shù)據(jù)如下：
　　氣刨的原則一般是從高點向兩邊氣刨，氣刨也應(yīng)該是兩個人同時對稱氣刨。
　　5外部焊接
　　通過上一步氣刨后的平面度結(jié)果，可以看出，平面度的低點仍然在7點附近，低點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到10點附近?？梢詤⒄战Y(jié)果，平面度仍然在設(shè)計要求范圍之內(nèi)，所以焊接順序就按照簡單對稱的原則，由高點開始。簡單對稱的焊接順序請參照圖3外部焊
　　接順序所示：
　　數(shù)字1～12是法蘭外徑的12個等分點，①～④是兩名焊工的焊接順序，應(yīng)該是基本同時焊接的。通過如上述的方法，我們最終測量出實際的數(shù)據(jù)是如下所示：
　　最后通過測量結(jié)果可知，最終的結(jié)果是滿足設(shè)計要求的。
　　6結(jié)論
　　根據(jù)我們實踐可以得知，像這種大的法蘭面下部的焊接，內(nèi)部焊接之后的結(jié)果是非常重要的。當(dāng)內(nèi)部焊接結(jié)果良好的時候，最終平面度的良好率達(dá)到80%以上。但是在實際的生產(chǎn)當(dāng)中，有很多因素是不能受控制的。特別是組對的時候，受到拉，壓，熱變形等因素的影響，變形方向也是不定的，所以多次平面度測量工作就十分的重要了。我們的經(jīng)驗總結(jié)如下：
　　a）組對的時候控制組對對法蘭平面度的影響。當(dāng)所有的組對完成后，要測量一遍平面度。平面度的結(jié)果良好的時候，我們就從最高點開始點焊，待點焊完成之后再測量一遍平面度。有大的間隙的話，在內(nèi)部焊接開始之前要先用小直徑焊絲堆焊間隙，間隙最好小于0.2mm;
　　b）合理安排內(nèi)部焊接順序。當(dāng)組對結(jié)果實在是沒有辦法調(diào)節(jié)的時候，合理安排焊接順序?？梢酝ㄟ^焊接順序調(diào)節(jié)平面度?；驹瓌t就是先焊接高點，后焊接低點。高點保證有間隙，低點焊接之前保證沒有間隙或者小間隙。
　　c）氣刨的時候最好兩人對稱作業(yè)。氣刨對平面度的影響特別的小。當(dāng)氣刨的時候保證是兩人對稱進(jìn)行的。
　　d）外部焊接根據(jù)氣刨的結(jié)果合理安排焊接。氣刨完成之后，如果結(jié)果滿足設(shè)計要求，就按照一般的外部焊接順序由高點開始焊接。如果焊接結(jié)果不良時，就先填充完成高點，連續(xù)的焊接填充完成;低點就是緩慢焊接填充，一道焊接完全冷卻之后，再焊接另外一道，直到填充完成。完成之后再按照外部焊接順序蓋面。

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