采用MAG焊高強鋼Q890板對接焊縫避免未熔合攻關

趙保雷 楊超

摘要：未熔合缺陷一般都產生在焊縫內部，采用VT檢測是發現不到，未熔合不僅減少了結構的有效厚度，邊緣處容易產生應力集中，特別是受動載的工件，使用一段時間會在其邊緣處向外擴散形成裂紋，導致整個焊縫失效，后果危害性嚴重。通過分析、實驗制定出采用MAG焊高強鋼Q890板對接焊縫避免未熔合工藝規范。

關鍵詞：高強鋼Q890；焊接未熔合；MAG焊

1 前言

泵車工作環境（受周期性交變動載荷）特殊性，焊縫存在未熔合局部產生應力集中擴散形成裂紋失效后果嚴重，泵車布料桿對接焊縫質量標準要求達到ISO5817 B類（最高等級）焊縫標準，焊縫質量要求高。現場常用MAG焊高強鋼Q890板對接焊縫，要求多層多道焊，采用UT檢測層間未熔合是常見缺陷。本文通過焊接工藝參數、焊接角度、焊道夾角和層間清理等進行分析和實驗，規范焊接要求，從而避免焊接內部未熔合。

2 問題描述

布料桿承受交變載荷，焊縫未熔合的存在容易產生應力集中擴散形成裂紋，疲勞受損一段時間會突然出現斷裂，危害性極大。布料桿腹板采用薄厚板對接焊縫，造成未熔合的原因是焊接工藝參數選擇、層間清理、焊槍角度、焊道夾角和焊絲擺動等，多發生在沿母材的坡口面或多層焊的層間，未熔合是僅次于裂紋危害性很大的缺陷。

3 問題分析

ISO9606-1135 PBW3.1 FM2 S t10 PA ss mb采用MAG焊高強鋼Q890板對接平焊縫，板厚10mm，實芯焊絲、多層多道焊，要求采用陶瓷墊板，產生焊接未熔合的原因分析：①沿母材的坡口面產生未熔合原因為打底焊道存在夾角、焊槍角度不正確和側壁有污物造成；②多層焊的層間產生未熔合原因為焊層間清渣不徹底和焊槍傾斜大干伸長度增長熔池溫度變低，熔池變小，周圍溫度變低，會在熔池邊緣造成未熔合。焊接電流大、速度過慢，造成焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上，由于焊道表面溫度太低，過溢鐵水未能與母材熔合就已凝固，造成層間未熔合。

4 分析措施

ISO9606-1135PBW3.1 FM2 St10 PA ss mb采用MAG焊高強鋼Q890板對接平焊縫現場使用的焊接工藝規范。造成焊縫未熔合的主要原因為焊接過程不規范和員工經驗不足導致。

4.1 沿母材的坡口面產生未熔合

（1）焊前要求對焊道周圍50mm范圍內進行打磨到金屬本色，不允許存在氧化物、銹、油、水等污物，道間打磨要求見金屬本色；

（2）為了得到較寬扁平的熔池，焊接參數調節時采用偏大的電壓，保證焊縫凹形，避免焊縫余高大與坡口面有夾角；

（3）打底焊焊槍角度垂直于焊縫，采用拖焊或直推焊，填充焊嚴禁橫向擺動，焊接時保證坡口面相應的熔深。

4.2 多層焊的層間產生未熔合

（1）采用多層多道焊，嚴格控制每一層焊道厚度≤4mm，控制好焊接速度，避免焊接電流大、速度過慢，造成焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上；

（2）焊槍角度焊接方向垂直，焊絲干伸長度控制在L=（12～18）mm。避免焊絲擺動（熔池內只允許微擺）熔池的溫度在800～500℃；

（3）不允許下坡焊，≥8mm板要求預熱，不要求預熱的板采用火焰10℃去濕氣，層間溫度控制在100℃左右。對防止未熔合有一定的作用。

5 控制驗證

本次焊接采用熔化極活性氣體保護焊，材料為Q890（t12×300×150 2件），ISO9606-1135PBW3.1 FM2 S t10 PA ss mb板對接焊縫。采用斷口對焊縫內部檢測。焊接時嚴格的執行焊接工藝規范，按照分析的措施過程控制，采用斷口檢驗試件合格。

6 結論

Q890高強鋼焊接時，采用同一焊接規范標準焊接，板對接PA斷口內部檢測結果表明：

（1）焊前（道間）打磨對層間未熔合有影響，需嚴格控制；

（2）員工技能和手法對焊縫未熔合有影響，員工技能需提高，焊槍角度焊接方向垂直，焊絲干伸長度控制在L=（12～18）mm，打底焊焊槍角度垂直于焊縫，采用拖焊或直推焊，填充焊嚴禁橫向擺動，焊接時保證坡口面相應的熔深；

（3）焊接中厚板對接縫要求采用多層多道焊，需嚴格控制每一層焊道厚度≤4mm，工藝參數一定時焊接速度不能太慢，避免焊絲熔化過快鐵水會流到焊絲的前面覆蓋到焊道表面上；

（4）焊縫余高大與坡口面有夾角容易造成焊縫未熔合，焊接時采用偏大的電壓，得到較寬扁平的熔池保證焊縫凹形。

綜上所述，ISO9606-1135PBW3.1 FM2 S t10PA ss mb，Q890高強鋼對接焊縫，嚴格的按標準和要求控制焊接，采用斷口檢測未發現焊接內部未熔合，焊縫內部檢測滿足ISO5817 B類（最高等級）焊縫要求。研究可以用于現場推廣。

參考文獻

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