1. Resum de fons
Els requisits per a la prefabricació de canonades a les indústries d'enginyeria i petroquímica offshore són relativament elevats i la quantitat de treball és relativament gran. S'utilitzen la base manual de soldadura TIG tradicional i l'ompliment i el recobriment de soldadura MIG, però la qualitat i l'eficiència no són ideals. Aquest document adopta un nou procés de soldadura: soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència, per aconseguir la soldadura de base TIG, la soldadura d'ompliment i la soldadura de coberta, i aconsegueix el mètode de soldadura d'alta eficiència de soldadura MIG per substituir el mètode tradicional. Mitjançant aquest experiment, s'ha demostrat que les propietats mecàniques de la investigació són efectives i s'han utilitzat amb èxit a la indústria.
Propòsit de recerca
Actualment, el procés de soldadura tradicional utilitza la soldadura TIG manual per a la soldadura de base, soldadura manual o soldadura MIG, soldadura per arc submergit i altres mètodes multiprocés per omplir i cobrir per millorar l'eficiència de la soldadura. Tanmateix, aquests mètodes d'ompliment i cobertura no són fàcils d'aconseguir la soldadura automàtica, no són adequats per a diversos diàmetres de canonada, són relativament fàcils de produir defectes de soldadura i la taxa de superació de la qualitat de la soldadura està limitada pel nivell d'operació dels treballadors.
En comparació amb la soldadura TIG ordinària, la soldadura TIG de fil calent afegeix una font d'alimentació separada de fil calent per preescalfar el cable de soldadura sobre la base del filferro fred tradicional i augmenta la velocitat de fusió del cable de soldadura sense canviar l'energia de la línia de soldadura. D'aquesta manera, l'arc de soldadura proporcionat només necessita gastar una petita quantitat d'energia per fondre el cable de soldadura, millorant així l'eficiència de producció de soldadura.
El TIG de fil calent d'alta eficiència és més de 5 vegades més eficient que el TIG normal, comparable a la velocitat de soldadura MIG, i la taxa de deposició augmenta de 0,3 ~ 0,5 kg / h a 2 ~ 4 kg / h. La tecnologia TIG de fil calent domèstic es troba en una fase estancada i està lluny d'aconseguir una soldadura eficient i d'alta qualitat. L'eficiència del procés de soldadura TIG de fil calent estranger no s'ha millorat significativament i no pot assolir l'eficiència de la soldadura MIG. Per tant, és especialment urgent i important desenvolupar un procés eficient de soldadura TIG de fil calent.
3.1 Materials experimentals
El material mare de la canonada experimental és l'acer Q235-A, amb un gruix de 12 mm i un diàmetre extern de 108 mm. La composició química es mostra a la taula 1. La resistència a la tracció de l'acer Q235-A és σb=482MPa, la resistència a la fluència és σs=235MPa i l'allargament és δ=26%. S'utilitza el cable de soldadura H08Mn2Si amb un diàmetre d'1,2 mm. La composició química es mostra a la taula 1. La resistència a la tracció del filferro de soldadura H08Mn2Si és σb≥500 MPa, la resistència a la fluència és σs≥420MPa i l'allargament és δ≥22%.
L'equip de soldadura Xinfa té les característiques d'alta qualitat i baix preu. Per obtenir més informació, visiteu:Fabricants de soldadura i tall - Fàbrica i proveïdors de soldadura i tall de la Xina (xinfatools.com)
3.2 Mètode experimental
La prova va utilitzar el sistema de soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència de prefabricació de canonades de tipus obert KB370, com es mostra a la figura 1, la font d'alimentació de soldadura multifunció PHOENIX-521 i la font d'alimentació de fil calent arc-200 afilat. Es va utilitzar el procés de soldadura TIG de fil calent i el diagrama esquemàtic de la junta es mostra a la figura 2.
Figura 1 Sistema de soldadura de fil calent d'alta eficiència tipus pinça de canonada KB370
Figura 2 Esquema de l'articulació
Abans de soldar, l'interior i l'exterior de la ranura de la peça de prova de la canonada es tritura i s'elimina l'òxid, amb un rang d'uns 25 mm. Abans de la soldadura de prova, la peça de prova de la canonada es fixa mitjançant soldadura per punts. La soldadura per punts de tres punts és suficient. La desalineació es controla a 1,5 mm i no hi ha espai.
3.3 Resultats experimentals
Després de soldar les mostres de canonades, primer es van sotmetre a detecció de defecte de raigs X i totes van passar el nivell I. Altres experiments van utilitzar proves macroscòpiques metalogràfiques, microscòpiques i de propietats mecàniques, tal com es mostra a les figures 3, 4, 5, 6 i la taula 3, respectivament. Les figures 3 i 4 mostren clarament la morfologia de la soldadura de tres capes, els canvis en l'estructura organitzativa, la petita zona afectada per la calor de la soldadura i sense porus ni esquerdes. La taula 3 mostra que les soldadures es van trencar totes a l'àrea del material principal, i la flexió positiva i la flexió posterior complien els requisits de l'estàndard GB/T14452-93. Tal com es pot veure a la taula 4, s'extreuen les següents conclusions:
Figura 3 Microestructura del metall base, zona afectada per la calor i secció transversal de soldadura
Figura 4 Estructura metal·logràfica macroscòpica de la secció transversal de la soldadura
Figura 5 Assaig de tracció
(a) Corba positiva
(b) Cursa enrere
El TIG de fil calent d'alta eficiència pot aconseguir la qualitat de la soldadura TIG i la velocitat de soldadura MAG, però la soldadura MAG té desavantatges com ara grans esquitxades, arc fort, gran porositat, gran energia de línia i gran quantitat de mòlta. Tot i que la seva eficiència de deposició és alta, òbviament no és tan estable i fiable com la soldadura TIG sota requisits d'alta qualitat. L'eficiència completa de la soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència és equivalent o lleugerament superior a la soldadura MAG;
La soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència i la soldadura TIG de fil fred tradicional tenen una millora general de l'eficiència de 5 a 10 vegades.
4. Conclusió experimental
4.1 La soldadura TIG amb fil calent pot obtenir una soldadura amb una superfície sense defectes i una bona formació;
4.2 La velocitat d'alimentació del filferro de la soldadura TIG amb fil calent arriba als 5 m/min, fins a 6,5 m/min, i la velocitat de fusió pot arribar als 3,5 kg/h, la qual cosa millora molt l'eficiència de la producció;
4.3 La fractura per tracció de les soldadures TIG de fil calent es produeix en el material principal, la qual cosa millora el rendiment de la junta;
4.4 La soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència aconsegueix realment la qualitat de soldadura de la soldadura TIG i la velocitat de soldadura de la soldadura MIG.
5. Mercat d'aplicacions i perspectives madures
Després de gairebé dos anys de promoció i aplicació al mercat, actualment estem àmpliament utilitzats en enginyeria marina, gas, instrumentació, petroquímica i contenidors.
El procés de soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència no només és adequat per a acer al carboni, sinó també per a acer aliat, acer inoxidable, acer dúplex, aliatges a base de níquel i altres materials (els experiments amb diversos materials han demostrat que, especialment en l'acer dúplex procés de soldadura en enginyeria marina i altres indústries, la soldadura TIG de fil calent d'alta eficiència té avantatges incomparables). Ha trencat el monopoli de la soldadura TIG de fil calent estranger a la Xina i la seva eficiència és d'1,5 a 2 vegades superior a la dels cables calents estrangers en comparació amb les marques estrangeres.
Aquesta tecnologia omple el buit en la soldadura de prefabricació de canonades, és un producte innovador de tecnologia de procés adequat per a les condicions nacionals de la Xina i és una innovació disruptiva en la indústria de la prefabricació de canonades. Pot substituir completament el procés tradicional existent d'imprimació TIG + MAG d'ompliment i revestiment de doble procés compost, evitant que els usuaris adquireixin equips repetidament, i és un sistema de soldadura de prefabricació de canonades veritablement multifuncional i polivalent. El sistema de soldadura amb aquesta tecnologia com a procés central també s'aplica actualment al sistema de prefabricació de canonades intel·ligents, i les perspectives del mercat són àmplies.
Hora de publicació: 27-agost-2024
