摘要：通過對全自動富氬氣體保護焊工藝試驗及其焊接設備的選型對比，加深了對全自動富氬氣體保護焊焊接普通低合金鋼及高強度鋼時的工藝特點的了解，選擇了最佳焊接電源及配套設備，并分析了其技術難點，提出了解決方案，確定了合理的焊接工藝參數，實現了各種工藝參數的相互匹配，為更好的指導生產提供了寶貴的經驗。

　　1、試驗目的

　　龍灘水電站引水系統壓力鋼管為超大型壓力鋼管，鋼管直徑10m，材質為16MnR級和610Mpa級，板厚δ=18mm～52mm，設計要求鋼管縱縫焊接采用全自動富氬焊技術，焊接質量要求一次合格率99.3%，焊接質量要求高，為保證龍灘壓力鋼管焊接質量，我們通過焊接工藝試驗，進一步了解富氬氣體保護焊焊接普通低合金鋼及高強度鋼時的工藝特點和技術難點，通過選擇最佳焊接電源及配套設備，確定合理的全自動焊接工藝參數。

　　2、試驗裝備及要求

　　2.1 試驗用焊接電源及配套設備

　　（1）焊接主電源

　　a.奧地利福尼斯TPS-4000電源，配VR-4000送絲機。

　　b.日本松下KG-500電源，配FD-201-100送絲機。

　　c.芬蘭肯比PRO-4200電源，配PROMIG-530送絲機。

　　（2）行走小車

　　a.美國BUG-O自動行走小車，配BUG-MDS型擺動器（橫擺）。

　　b.德國基斯達GR-28G自動行走小車，配GR-33擺動器（鐘擺）。

　　（3）配比器及氣體流量計

　　a.成都高科氣體配比器及氣體流量計。

　　b.美國（上海）捷銳氣體配比器及氣體流量計。

　　2.2 試驗用鋼材

　　（1）武漢鋼鐵廠產普通低合金鋼16MnR δ=12mm，δ=25mm，δ=36mm

　　（2）舞陽鋼鐵廠產高強度鋼WDB-620 δ=25mm

　　2.3 試驗用焊材

　　（1）實芯焊絲：

　　自貢大西洋CHW一50C6，Φ1.2自貢大西洋CHW一60C，Φ1.2

　　（2）藥芯焊絲：

　　韓國現代 HWC8l—K2，Φ1.2

　　2.4 焊接工況條件

　　（1）坡口型式：采用非對稱“X”型坡口，如圖：

　　（2）試件規格：-25（12，36）×400×1000mm

　　（3）預熱溫度及后熱溫度

　　16MnR鋼板δ≥34mm的預熱60～80℃，后熱250℃；WDB620鋼板預熱100～110℃，后熱250℃。

　　（4）焊接位置：立焊位

　　（5）氣體配比：80%Ar+20%C02氣體流量：Ar 16L/min，C02 4L/min

　　2.5 焊前準備及要求

　　（1）參加試驗的操作人員必須是壓力容器全位置合格的優秀焊工。

　　（2）設備選型的焊接試驗必須是在同等條件下進行。

　　（3）試板拼裝前將坡口面的氧化物、油污等雜物清理干凈。

　　（4）對裝間隙3～4mm，并在焊縫兩端裝引（收）弧板，引（收）弧板的坡口型式與焊縫坡口相同。

　　（5）定位焊在焊縫兩端，長度100mm，焊厚6mm；板厚≥34mm時，定位焊時應預熱80℃～110℃。

　　（6）焊前應將焊件固定在焊接平臺上，并可靠加固，用鋼絲輪將整個焊縫清理干凈。

　　（7）遠紅外加熱片固定在施焊面的背面，加熱溫度由溫控箱和遠紅外測溫槍配合分別測定。

　　（8）層間溫度控制在200℃以下。

　　（9）焊接高強度鋼時，線能量應嚴格控制在40KJ/cm以下。

　　（10）焊縫寬度控制在20mm以內，焊厚控制在8mm以內。

　　（11）背縫清根用碳弧氣刨，并打磨掉滲碳層，檢查無缺陷后，再進行背縫焊接。

　　（12）焊接操作人員必須對焊接全過程進行全程監控。

　　（13）焊縫的中間層在焊接前用鋼絲輪清理焊縫表面的氧化物。整個焊縫完成后用鋼絲輪清理焊縫表面。

　　2.6 焊接檢驗

　　（1）外觀檢查

　　執行標準：DL5017—93，焊縫外觀不允許有裂紋、夾渣、未焊滿、未熔、氣孔、焊瘤、飛濺等缺陷；咬邊深度≤0.5mm，連續長度不大于lOOmm，累計咬邊長度不大于焊縫全長的10%；焊縫余高0～4mm，余高差0.5～1mm；增寬2～4mm，且平滑過渡，焊縫直線度1mm/m.

　　（2）無損檢測

　　在焊接完成后24小時后進行。無損檢測UT按GBll345—89標準評定，RT按GB3323—87標準評定。