石油绞车滚筒的焊接工艺改进.pdf

i之 氧 n 石油绞 车滚筒的焊接工艺改进 ⋯W ⋯ l hd 2 L r ◎ s Ⅱ 弼 ◎ ◎ 位 ⑩ Ⅱ ⑧ 皿 璇正 丑 皿 L r ◎ S 且 ◎ Ⅱ 皿 征 ◎ 韭 简⑩ I L⑧ 丑 皿 监』 姗 文／ 南阳二机石油装备 集团 有限公司 孔 勇 摘 要 本文介绍 了绞车滚筒 的一种改进 的焊接工艺 ，对其进行 了焊接工艺评定 ，通过力学性能 测试 、冲击韧性 实验 以及微观组织分析发现 ，采用新工艺施焊的接头性能完全满足使用要求，接 头质量合格。通过生产实践表 明，按照该焊接工艺生产 ，不仅焊接质量得到提高 ，而且提高了焊 接效率 ，降低 了生产成本。 关键词 滚筒 ；焊接工艺 ；接头性 能 绞车滚筒是石油钻机 的重要组成部件。 目 前二机集团绞车滚筒的生产流程为先分别铸 造加工出滚筒挡板和滚筒体，然后焊接加工成 滚筒 ，铸钢件材料为Z G 2 7 0 5 0 0 。 二机集团原焊接工艺为采用气体保护焊， 对铸钢件焊前进行2 5 0 ％ X 2 h 预热 ，中间至少加 热一次以控制层间温度。按该工艺施焊过程中， 易产生热裂纹和冷裂纹，而且对工人操作技能 要求高，工作条件差 ，焊接效率低。为了提高 生产效率并改进焊接接头质量，结合材料本身 性能 ，本文结合对其焊接 l生能的分析 ，为Z G 2 7 0 了焊接工艺评定 。采用H 0 8 M n N 丝 S J 1 0 1 焊剂等强度匹配原则进行焊接试验，按照美国 A WS D 1 ． 1 2 0 0 0 标准制备试件，反复模拟试验焊 接后， 经无损检验、理化眭能、低倍宏观腐蚀、 金相分析等手段进行相关性能检验。 1 Z G 2 7 0 5 0 0 的焊接性分析 Z G 2 7 0 - 5 0 0 --般工程用铸造钢 ，标准号为 G B 5 6 7 6 - 8 5 。化学成分见表1 。从表1 来看 ，Z G 2 7 0 - 5 o o 中碳钢。含碳较高，焊接f生 较差，焊接时 热影响区容易产生低塑性淬硬组织。当焊件刚性 较大或焊接材料 、焊接规范选择不当时，容易产 表1 Z G2 7 0 5 0 0 的化学成分 ％ 设计成分 l 0 ．4 l 0 ． 5 1 0 ． 9 0 l 0 ． 0 4 1 0 ． 0 4 l 余量 化验 成分 l 0 ． 3 6 l 0 ．4 2 l 0 ． 7 0 l 0 ． o 1 7 1 0 ． 0 1 6 l 余量 生冷裂纹。而焊接时的第一层焊缝由于母材金属 熔合到焊缝中的比例较高， 使焊缝金属含碳量及 硫、磷杂质含量增高，容易产生热裂纹。同H ,C x 于绞车滚筒而言 ，钢板厚度为6 0 r n m，多层焊时 扩散氢含量高，需要严格控制层间温度。从以上 分析可知 ，Z G 2 7 0 5 0 0 焊接 的主要 问题是 淬硬 倾向大，易产生冷裂纹。第一层焊缝易产生热 裂纹 。因此z G 2 7 o - 5 o 接过程 中，需要严格控 制焊接工艺参数，进行焊前预热和焊后缓冷。 2焊接工艺的确定 根据以上分析 ，为保证获得满意 的焊接接 头，对坡 口型式、焊接方法 、焊接材料 、焊前预 热、焊后处理等方面进行了综合考虑。对Z G 2 7 0 5 0 0 焊接接头进行了工艺评定。 开u 型坡 口，坡 口深度为4 0 5 m m 。接头采 用锁底接头，以方便滚筒体的安装定位。打磨 清理干净坡口及其周围 2 0 m m 范围内油、锈、水 份直至露出金属光泽。焊接J顷序采用如图1 所示。 焊接电流为4 5 0 ～ 5 0 0 A ，电压为3 6 V，焊接速度为 作者简介 孔勇 1 9 7 9 一 ，男，电焊技师 ，大 专毕业 ，现工作于河南省南阳二机石油装备 集团 ，从事焊接技术工作 。 J 一48现代焊接 2 0 1 3 年第3 期 总第1 2 3 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m