我国长输管道建设中,通径40英寸以上的高压全焊接球阀主要依赖进口,不仅产品价格昂贵,而且售后服务困难。此次三家单位研制的产品同时通过鉴定暨验收,将大大加快长输管道高压大口径全焊接球阀的国产化进程。
通过对焊缝成形和焊缝金属力学性能的影响因素,以及对焊接试验结果的分析,合理地设计阀门阀体结构、焊缝坡口形式、阀座结构,严格控制阀体原材料的化学成分,选用合理的焊丝焊剂及工艺参数,采用窄间隙坡口多道、多层焊接,适时控制焊接过程中的层间温度,完全可满足全焊接球阀的焊接生产要求。焊剂在焊接过程中起隔离空气、保护焊缝金属不受空气侵害和参与熔池金属冶金反应的作用。
全焊接球阀是一种典型的窄间隙埋弧焊焊接产品,涉及材料科学、焊接工艺学、焊接装备自动化研制,三维热弹塑性有限元计算以及管线球阀的设计等多方面的知识。
电弧电压与电弧长度成正比。在相同的电弧电压和焊接电流时,如果选用的焊剂不同,电弧空间电场强度不同,则电弧长度不同。当其他条件不变时,电弧电压低,熔深大,焊缝宽度窄,易产生热裂纹。电弧电压高时,焊缝宽度增加,余高不够。安装在各类管线工程上的全焊接球阀在使用安装前都需要进行严格的测试,已确保球阀的各项功能正常。埋弧焊的电弧电压是依据焊接电流调整的,即一定焊接电流要保持一定的弧长才可能保证焊接电弧的稳定燃烧,所以电弧电压一般为30~33V。
焊接球阀价格低焊丝直径焊接电流、电弧电压和焊接速度一定时,熔深与焊丝直径成反比关系,但这种反比关系随电流密度的增加而减弱。焊丝材料选H08MnA(碳钢)、H10MoCrA(合金钢),焊丝直径一般取1.2~2.0mm。
焊剂在焊接过程中起隔离空气、保护焊缝金属不受空气侵害和参与熔池金属冶金反应的作用。当焊丝确定后,配套用的焊剂直接影响焊缝金属的力学性能(特别是塑性及低温韧性)、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。
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