Perfekte Grundierung für Fülldrähte aus Edelstahl

Die Oxidation der Rückseite beim Schweißen von Edelstahl ist seit vielen Jahren ein schwieriges Problem im Schweißprozess. Normalerweise wird die Rückseite zum Schutz mit Argon gefüllt, aber wenn der Behälter groß ist, die Rohrleitung lang ist oder auf der Rückseite kein Platz zum Speichern von Gas vorhanden ist, wird viel Argongas verschwendet und die Schutzwirkung ist nicht gut, was sich direkt auf die Schweißqualität auswirkt. Um eine Oxidation auf der Rückseite der Schweißnaht zu vermeiden und die Schweißqualität sicherzustellen, wird ein neues Verfahren zum selbstschützenden Schweißen von Edelstahl-Fülldrähten auf der Rückseite angewendet. Während des Schweißens dringt die Schutzbeschichtung in die Rückseite des Schmelzbads ein und bildet eine dichte Schutzschicht. In diesem Dokument werden die Eigenschaften von Fülldrähten am Beispiel des Paraformaldehyd-Projekts erläutert.

In der chemischen Industrie werden jedes Jahr viele Edelstahlrohre geschweißt. Gemäß den Anforderungen der „Fertigungsspezifikation für Stahlkonstruktionen“ wird das Verfahren des Argon-Lichtbogenschweißens, des einseitigen Schweißens und der doppelseitigen Formgebung angewendet. Derzeit sind die beiden am häufigsten verwendeten Verfahren im Bauprozess:

(1) WIG-Schweißen mit Massivdraht;

(2) WIG-Schweißen mit Fülldraht.

Die erste Methode wird im Bauprozess am häufigsten verwendet, während die zweite Methode derzeit die fortschrittlichste Schweißmethode ist, die jedoch im Bauprozess nicht populär geworden ist. Einen Vergleich der beiden Methoden finden Sie in Tabelle 1.

Tabelle 1 Vergleich des Trägerschweißverfahrens von Massivdraht und Fülldraht

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass das Fülldrahtschweißen eine hohe Effizienz und geringe Kosten aufweist und sich für die Verbreitung und Verwendung eignet.

Eigenschaften von flussmittelgefülltem Schweißdraht aus rostfreiem Stahl

Fülldrähte aus rostfreiem Stahl heben die vorteilhaften Eigenschaften vieler Schweißverfahren hervor, wie beispielsweise die Rolle des Flussmittelanteils und der Beschichtung der Elektrode zur Verbesserung der chemischen Zusammensetzung und der mechanischen Eigenschaften des Füllmetalls. In Bezug auf die Produktionseffizienz weist es die Eigenschaften des Metallschutzgasschweißens und des Unterpulverschweißens auf.

Gegenüber Massivdraht bietet es folgende Vorteile:

(1) Es weist eine gute Schweißprozessleistung auf und die Schweißnaht ist schön geformt. Der Gas-Schlacke-Verbindungsschutz wird verwendet, um eine gute Formgebung zu erreichen. Fügen Sie einen Lichtbogenstabilisator hinzu, um den Lichtbogen zu stabilisieren und die Tröpfchenübertragung gleichmäßig zu gestalten.

(2) Es verfügt über gute chemische metallurgische Eigenschaften, hohe mechanische Eigenschaften des abgeschiedenen Metalls sowie eine starke Poren- und Rissbeständigkeit.

(3) Das Schweißen in allen Positionen kann mit einem höheren Schweißstrom durchgeführt werden.

(4) Hohe Produktionseffizienz und einfache Bedienung;

(5) Vielfältige Einsatzmöglichkeiten, nicht nur zur Verbindung, sondern auch zum Oberflächenschutz sowie als Füllmaterial für verschiedene Metall-Rapid-Prototyping-Anwendungen.

Technologische Eigenschaften von Edelstahl-Fülldraht

Fülldraht aus rostfreiem Stahl ist ein speziell beschichteter Draht. Beim Schweißen dringt die Schutzbeschichtung in die Rückseite des Schmelzbades ein und bildet eine dichte Schutzschicht, sodass die Rückseite der Schweißnaht nicht oxidiert. Die Verwendung dieses Drahtes ist grundsätzlich die gleiche wie bei normalem Argon-Lichtbogenschweißen mit Massivdraht. Die Beschichtung beeinflusst die Form des vorderen Lichtbogens und des Schmelzbades nicht und das Schweißgut kann die Anforderungen hinsichtlich der Leistung erfüllen.

Die Verwendung von flussmittelgefülltem Schweißdraht ist nicht durch Faktoren wie Rohrspezifikationen, Schweißpositionen usw. eingeschränkt, der Betrieb ist flexibel und die Vorbereitungsarbeiten für die Argonfüllung werden reduziert. Aufgrund der dünnen Beschichtung auf der Oberfläche des Schweißdrahts kommt es jedoch zu einigen Inkompatibilitäten beim Schweißvorgang, und es treten häufig Defekte wie Konkavitäten auf, sodass das Betriebsniveau des Schweißers relativ hoch ist. Der selbstabschirmende Schweißdraht ist für die Bodenbildung der Schweißnaht geeignet und sollte nicht für die Schweißraupe über der zweiten Schicht verwendet werden, da sonst leicht Schlackeneinschlüsse auftreten und die Schweißnaht nicht schön aussieht. Beim Vollargonlichtbogenschweißen mit mehreren Schichten und mehreren Durchgängen sollte er in Verbindung mit Massivdraht verwendet werden.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Fülldrähten

1. Es wird ein Gleichstromnetzteil mit flacher Kennlinie verwendet, das direkt umgekehrt wird (DC+).

2. Die Schutzgasdurchflussrate beträgt im Allgemeinen 10–11 l/min.

3. Die Trockendehnung des Schweißdrahtes sollte nicht zu kurz oder zu lang sein, da sonst leicht Defekte wie Löcher, Luftrillen und Lichtbogeninstabilität auftreten.

4. Es müssen praktische und wirksame Windschutzmaßnahmen vorhanden sein. Wenn die Windgeschwindigkeit 2 m/s überschreitet, wird die Schutzwirkung des Gases zerstört, was zu einer Zunahme des Stickstoffgehalts im Schweißmetall führt, was wiederum zur Entstehung von Poren und heißen Rissen führt.

5. Die Nut und ihre Umgebung müssen von Wasser, Öl, Rost und anderen Verunreinigungen gereinigt werden.

Mängel, Ursachen und vorbeugende Maßnahmen bei Fülldrahtschweißen

2.1, Stomata

1) Ursachen: Die Spannung ist zu hoch; die hervorstehende Länge des Schweißdrahtes ist zu kurz; die Oberfläche des Rohrs weist Rost, Farbe, Feuchtigkeit usw. auf; die Migrationsgeschwindigkeit ist zu schnell.

2) Präventions- und Kontrollmaßnahmen: Reduzieren Sie die Spannung. Führen Sie das Schweißen gemäß den Anweisungen für den Schweißdraht durch. Reinigen Sie die Nut vor dem Schweißen. Die Bewegungsgeschwindigkeit sollte angemessen sein.

2.2. Schlackeneinschluss

1) Ursachen: Die Lichtbogenspannung ist zu niedrig; die Lichtbogenschwingung des Schweißdrahtes ist nicht richtig; der Schweißdraht ist zu tief; der Strom ist zu niedrig, die Schweißgeschwindigkeit ist zu langsam; die erste Schweißschlacke ist nicht vollständig entfernt; die erste Schweißung ist schlecht;

Fase zu schmal, Schweißnaht verläuft abfallend.

2) Vorsichtsmaßnahmen: Die Lichtbogenspannung muss richtig eingestellt sein. Der Schweißer muss über entsprechende Kenntnisse verfügen und das Schweißen muss gemäß den Anweisungen für den Schweißdraht durchgeführt werden. Die erste Schweißung muss sauber ausgeführt werden. Der Abstand zwischen den Öffnungen muss angemessen sein. Die Rohre müssen bei der Montage nivelliert werden und die Bewegungsgeschwindigkeit kann beim Schweißen der festen Öffnungen angemessen erhöht werden.

2.3, Unterschnitt

1) Ursachen: Der Strom ist zu stark; der Lichtbogen ist zu lang; die Schweißgeschwindigkeit ist zu hoch; die Vorgehensweise ist falsch.

2) Vorbeugende Maßnahmen: Verwenden Sie einen niedrigeren Strom; reduzieren Sie die Lichtbogenlänge und -geschwindigkeit; verwenden Sie den richtigen Winkel, eine geringere Geschwindigkeit, einen kürzeren Lichtbogen und eine schmalere Laufmethode usw.

2.4. Unvollständige Penetration

1) Ursachen: Strom zu niedrig; Schweißgeschwindigkeit zu langsam; Spannung zu hoch; falscher Lichtbogenschwung; falscher Nutwinkel.

2) Vorbeugende Maßnahmen: Erhöhen Sie den Strom angemessen; erhöhen Sie die Schweißgeschwindigkeit angemessen; reduzieren Sie die Spannung; der Schweißer kann den Fülldraht aus rostfreiem Stahl geschickt einsetzen; versuchen Sie, den Winkel beim Schleifen der Nut größer zu machen

2.5. Spritzen

1) Ursachen: Der Lichtbogen ist zu lang; der Strom ist zu hoch oder zu niedrig; die Lichtbogenspannung ist zu hoch oder zu niedrig; der Schweißdraht ragt zu weit hervor; der Schweißbrenner ist zu geneigt und der Schleppwinkel ist zu groß;

2) Vorbeugende Maßnahmen: Verwenden Sie einen kurzen Lichtbogen. Es ist möglich, einen geeigneten Strom zu verwenden. Die Lichtbogenspannung sollte richtig eingestellt werden. Befolgen Sie strikt die Gebrauchsanweisung für den Schweißdraht. Halten Sie den Schweißbrenner so vertikal wie möglich und vermeiden Sie eine übermäßige Neigung. Achten Sie auf die Lagerbedingungen des Schweißdrahts. Achten Sie auf die regelmäßige Wartung des Schweißgeräts. Bei Problemen müssen Reparaturen durchgeführt werden.

Schweißpunkte und Technologie von Edelstahl-Fülldrähten

3.1. Betriebspunkte

Die Vorgehensweise beim Schweißen mit Fülldrähten ähnelt der beim Schweißen mit Massivdraht, es gibt jedoch einige Unterschiede. Besondere Aufmerksamkeit sollte dem eigentlichen Vorgang gewidmet werden, da sonst die Schweißqualität beeinträchtigt wird und Fehler wie Schlackeneinschlüsse auftreten können.

(1) Anforderungen an die Bogenlänge: Der Idealzustand der Bogenlänge ist: je kürzer, desto besser.

(2) Bildung von Schmelzlöchern: Beim WIG-Schweißen wird Fülldraht aus rostfreiem Stahl verwendet. Um eine gute Schweißnaht auf der Rückseite der Wurzel zu erhalten, muss das Schmelzloch beim Grundschweißen sichtbar sein, damit ausreichend Schlacke in die hintere Naht eindringen kann. Dies ermöglicht einen vollständigen Schutz der Oberfläche der hinteren Naht. Wenn sich kein Schmelzloch bildet, kann die geschmolzene Schlacke nicht in die hintere Schweißnaht eindringen und diese schützen, was dazu führt, dass die hintere Schweißnaht oxidiert und kein hochwertiges Aussehen der Schweißnaht erhält. Im Gegenteil, wenn das Schmelzloch zu groß ist, die hintere Schweißnaht zu breit wird, das Schweißnahtmetall zu dick ist und die Schweißtemperatur zu hoch ist, oxidiert die Schweißnaht leicht, was die Schweißqualität verringert und auch die Schweißeffizienz reduziert. Um eine gute hintere Schweißnaht zu erhalten, muss daher die Größe des Schmelzlochs genau kontrolliert werden.

(3) Wichtige Punkte beim Drahtvorschub: Die wichtigsten Punkte beim Vorschub von flussmittelgefülltem Schweißdraht aus rostfreiem Stahl sind eine geringe Menge und ein schnelles Vorschubtempo, und der Abstand zwischen den Bewegungen des Drahtkopfes sollte kurz sein. Beim schnellen Vorschub und Vorschub sollte besonders darauf geachtet werden, dass der flussmittelgefüllte Schweißdraht aus rostfreiem Stahl vollständig geschmolzen ist. Im Allgemeinen sollte das Schmelzbad klar gehalten werden und durch das Schwingen der Wolframelektrode vollständig gerührt werden, damit das Flussmittel vollständig schmilzt und herausfließt und die Schweißnaht gut verschmilzt, da sonst Schlackeneinschlüsse zurückbleiben und Defekte entstehen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich in der Schweißnaht Schlackeneinschlussdefekte befinden, die anhand der Form der inneren Schweißnaht beurteilt werden können. Wenn festgestellt wird, dass die hintere Schweißnaht Schweißdorne aufweist, liegen im Allgemeinen Schlackeneinschlussdefekte in der Schweißnaht vor, und die Defekte können sofort durch Schleifen entfernt werden.

(4) Wichtige Punkte beim Betrieb der Verbindung: Wenn Sie mit dem Lichtbogenschweißen beginnen, nachdem Sie den Lichtbogen gestoppt haben, ist es am besten, etwa 10 mm zurückzugehen, um den Lichtbogen zu starten und die Verbindung durch Überlappen herzustellen. Wenn die Temperatur der Schweißraupe noch hoch ist, ist es nicht erforderlich, die Schweißschlacke des vorherigen Schweißdurchgangs herauszuschlagen. Lichtbogenschweißen. Wenn die Temperatur der vorherigen Schweißraupe abgekühlt ist, muss die Schlacke in der Nut herausgeschlagen werden, die Schlacke des Rückdurchgangs darf jedoch nicht herausgeschlagen werden, da die Schlacke des Rückdurchgangs verhindern kann, dass der Rückdurchgang oxidiert, wenn der Lichtbogen erneut gestartet wird.

3.2 Auswahl von Grundwerkstoff, Schweißdraht und Elektrode

1) Grundmetall: Das Grundmetall ist ein Edelstahlrohr, das Material ist 0Cr18Ni9, die Spezifikation ist φ219×6.0mm und der Implementierungsstandard ist GB/T 14976-2002. Seine chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 2 unten aufgeführt.

Tabelle 2. Chemische Zusammensetzung von 0Cr18Ni9

2) Schweißdraht: Der Schweißdraht hat die Güteklasse TGF-308L, die Spezifikation ist φ2,5×1000 mm und der Ausführungsstandard ist GB/T 17853. Seine chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3. Chemische Zusammensetzung von Edelstahl-Fülldraht TGF-308L

3) Schweißstab: Wählen Sie den Schweißstab von Beijing Jinwei, die Qualität ist A102, die Spezifikation ist φ3,2 mm und seine chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4. Chemische Zusammensetzung der Edelstahlelektrode A102

3.3 Auswahl der Schweißparameter

3.4 Vorbereitung vor dem Schweißen

1 Nutform und Anforderungen

Der Nuttyp kann nicht ignoriert werden, und die Nutparameter des Argonlichtbogenschweißens unterliegen strengen Anforderungen. Der Nuttyp ist in Abbildung 1 dargestellt

2. Backen der Elektrode: Die Backtemperatur der Edelstahlelektrode A102 beträgt 150 Grad, die Backtemperatur beträgt 30 Minuten, die Wärmeerhaltungstemperatur beträgt 100 Grad und die Wärmeerhaltungszeit beträgt 60 Minuten.

3. Reinigen auf beiden Seiten der Nut: Entfernen Sie mit mechanischen Methoden Öl, Stickereien, Schmutz und andere Ablagerungen, die die Schweißqualität im Umkreis von 20 mm der Nut und ihrer Innen- und Außenwände beeinträchtigen.

4. Rohrleitungsausrichtung: Beim Ausrichten von Rohrleitungen müssen Abschrägungswinkel, Lücken, Fehlausrichtungen, Kantenwinkel usw. den Anforderungen der entsprechenden Spezifikationen entsprechen. Das Innere des Rohrs ist sauber und frei von Ablagerungen, die Innenwand ist bündig und die maximale Fehlausrichtung überschreitet nicht 10 % der Wandstärke und beträgt nicht mehr als 2 mm.

5. Punktfixierung: Die Punktfixierung sollte symmetrisch mit manuellem Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen mit einer Länge von 20 (mm) durchgeführt werden. Überprüfen Sie nach der Punktfixierung sorgfältig die Qualität der Punktfixierung. Wenn Defekte wie Oberflächenrisse, Poren und unvollständige Durchdringung vorhanden sind, müssen diese vollständig entfernt werden.

6. Umweltschutz: Schweißen ist in folgenden Situationen verboten:

a. Relative Luftfeuchtigkeit > 80 %

b. Windgeschwindigkeit beim Lichtbogenhandschweißen: Größer oder gleich 8m/s.

c. Größer oder gleich 2 m/s beim Argon-Lichtbogenschweißen.

d. Temperatur: Die Temperatur der Schweißnaht liegt unter 5 Grad.

e. Wetter: Außenarbeiten ohne Schnee- und Regenschutzmaßnahmen (bei Regen oder Schnee). Wenn die Umgebung vor Ort die oben genannten Anforderungen nicht erfüllen kann, sollten Maßnahmen wie das Aufstellen eines Schutzschuppens, die Verwendung einer Ofenheizung zur Erhöhung der Umgebungstemperatur und die Verringerung der relativen Luftfeuchtigkeit ergriffen werden. Das Schweißen kann nach dem Bau durchgeführt werden, und ein Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgerät wird in den Schutzschuppen gestellt, um die Beobachtung der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit zu erleichtern.

3.5. Schweißen vor Ort

Treffen Sie je nach den ausgewählten Materialien und Schweißparametern vor dem Schweißen umfassende Vorbereitungen und wählen Sie vor Ort 5 Schweißer aus, die einen Tag lang gleichzeitig schweißen. Dabei handelt es sich um insgesamt 30 Schweißverbindungen mit einer Schweißspezifikation von φ219×6,0 mm. Untersuchen Sie jede Schweißverbindung vor Ort nach dem Zufallsprinzip und machen Sie Fotos davon. Einige davon sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

3.6. Kontrolle nach dem Schweißen

1. Sichtprüfung: Durch Sichtprüfung können folgende Mängel festgestellt werden: Oberflächenporen, Schlackeneinschlüsse, Schweißdurchdringungen, Unterschneidungen, Risse und ähnliche Oberflächenfehler sowie die Oberflächenfarbe von Schweißverbindungen. Überprüfen Sie die vorhandene Lupe 10 Mal. Vor der Prüfung sollte die Schlacke auf beiden Seiten der Schweißnaht in einer Breite von 20 mm entfernt und gereinigt werden. Anschließend sollte die Prüfung entlang beider Seiten der Schweißnaht durchgeführt werden.

2. Röntgenprüfung: Die Röntgenprüfung der Schweißnaht muss dem aktuellen Industriestandard „Zerstörungsfreie Prüfung von Druckgeräten, Teil 2, Röntgenprüfung“ JB/T 4730.2 entsprechen.