对两种焊接方法的实验剖析

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1药芯焊丝与实芯焊丝的气体保护焊现场焊接对比试验
　　1.1试验方案
　　为比较全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝的优劣性，进行了现场焊接，为了解全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝在管线预制焊接情况，故选用芳烃抽堤和MTBE装置管件作为焊接试验对象，试验方案。
　　1.2试验过程及结果
　　该对比试验方案是在施焊部件、焊接位置、焊缝长度等均一致的条件下同时进行的，并对试验过程进行全程记录，试验有关参数、材料消耗量、焊接用时等。
　　1.2.1对比试验结果分析
　　根据对比试验方案记录数据，可知：药芯焊丝焊接用时是实芯焊丝焊接用时的1.5倍，即在理想条件下，全自动气体保护焊药芯焊丝工作效率是实芯焊丝的1.4倍[5]。
　　1.2.2对比试验成本分析
　　根据试验记录数据，按全自动气体保护焊1个工作日内能完成的工作量计算成本，包括人工费，焊材费。各参数根据施工实际情况取值：1）人工费：设焊工实际工作时间为6h/（d人），药芯焊丝焊工140元/（d人），实芯焊丝焊工120元（d人）。
　　2）焊材费：混合气体6000L/瓶，40元/瓶（预制时的价格）。1.2mm药芯焊丝13.5元/kg；0.8mm实芯焊丝8元/kg.
　　3）电费及台班费：全自动气体保护焊米勒焊机成本40元/（台班）焊机的一二次电流转换效率均取=0.85.电费：0.97元/（kWh）。
　　药芯焊丝焊接成本情况：工作量=6h60min/h（9m/36min）=90m/d；焊丝用量=（1.36kg/9）90m/d=13.6kg/d；用电量=（UI/）6h/d=（25V145A/0.85）6h/d=25.6kWh/d（注：取中间值）。
　　实芯焊丝焊接成本情况：工作量=6h60min/h（9m/36min）=90m/d；焊丝用量=（1.1kg/9）90m/d=11kg/d；用电量=（UI/）6h/d=（19.5V115A/0.85）6h/d=16kWh/d（注：取中间值）。
　　药芯焊丝焊缝成形美观，由于是气渣联合保护，焊缝附近飞溅少且干净整洁，不需在焊缝附近过多打磨，有利于文明施工；药芯焊丝余高较低，约为00.5之间，减少了焊缝处的应力集中。
　　1.3焊缝飞溅率对比
　　气体保护焊短路过渡过程中，因受自身熔滴过渡形式的限制，存在着电弧熄灭与复燃的周期性交替转换，而飞溅主要产生在短路，短路结束和电弧复燃3个阶段，采用药芯焊丝中的Si、Mn联合脱氧有利于合金元素过渡易使电弧交潜转换连续稳定，并具有周期的再现性，焊接过程中飞溅小，焊缝均匀，波纹细密，成形美观[4]。
　　2全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝工艺试验情况
　　2.1全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝X-射线拍片情况的对比
　　针对全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝进行了拍片后的总结。管对接基本参数：母材为20钢，规格为1144.5、1685、2196、2737.
　　2.2药芯焊丝与实芯焊丝焊缝接头力学性能工艺
　　在现场预制施工中进行焊接，无论从外观检查还是探伤结果，药芯焊丝在焊缝外
　　3全自动气体保护焊药芯焊丝与实芯焊丝在预制焊接施工中的对比
　　3.1速度快、效率高
　　药芯焊丝的焊接速度相当于实芯焊丝的1.5倍，且焊接过程中省去了大量清理焊接飞溅的时间。
　　但药芯焊丝需要稍微清理药皮方可进行下道工序[1]。
　　3.2焊缝成形美观
　　全自动气体保护焊的药芯与实芯焊丝的焊接均为明弧焊操作，熔池的可见度好，药芯焊丝焊缝成形美观。但实芯焊丝易出现焊缝余高甚高。
　　3.3管径焊接的方法
　　在较大管径的焊接中，对较大的间隙，通过调整焊枪的摆幅、焊速、左右停顿时间，得到成形良好的焊缝；对夹角小的组对焊缝，使用药芯焊丝来调整焊枪的摆幅、焊速、左右停顿时间，不宜出现咬边、未熔合等焊接缺陷。
　　3.4焊接变形、应力集中小
　　电弧在保护气体的压缩的压缩下，热量集中，焊接热影响区窄，焊件变形小，焊后焊缝余高小，不宜出现应力集中[5]。
　　3.5焊接现场相对整洁
　　全自动气体保护焊的药芯焊丝在焊接过程中有药皮，药皮燃烧烟尘，在施焊时没有实芯焊丝焊接现场的整洁，但只要操作人员及时清扫，焊接现场相对整洁，有利于文明施工。
　　3.6熔敷效率
　　20kg药芯焊丝剩余的焊丝头少于0.3kg，熔敷效率为85，20kg实芯焊丝剩余的焊丝头少于02kg，熔敷效率为99.因为实芯焊丝的强度不及药芯焊丝，在每次送丝重新引弧前需将伸出的焊丝端头剪掉。
　　4结论
　　根据管线预制的实际情况，目前采用全自动气体保护焊药芯焊丝从整个焊接过程的工作量来看，药芯焊丝焊前工作量较小。减小飞溅的方法可采用脱氧元素多、碳含量低的脱氧焊丝，以减少CO的生成；采用反极性也可以减少飞溅；可采用防飞溅剂。
　　从外观、成形、缺陷、焊接成本等综合情况看，药芯焊丝都优于实芯焊丝的焊接一次合格率达到96以上。由此可见，全自动气体保护焊药芯焊丝在工艺管线预制中具有推广应用价值。