管線輸送是石油、天然氣輸送的（de）主要方式，其中全通（tōng）徑球閥具有啟閉迅速、密（mì）封性能良好的優（yōu）點（diǎn），可以直埋於（yú）地下，使閥門（mén）內件（jiàn）不受侵蝕，能與管線同壽命，是（shì）石（shí）油、天然氣（qì）最理想的閥門。為保證高壓球閥的焊接質量，我們引進了先進的埋弧焊設備，就此將探討（tǎo）高壓球閥焊接過程中（zhōng）埋弧焊工藝（yì）。

1 埋弧焊在高壓球閥製造中的應用（yòng）工藝

1.1 高（gāo）壓球閥試（shì）焊件的焊接坡口

1.2 焊前準（zhǔn）備

埋弧焊焊前必須做好的準備工作（zuò）有，焊件的坡口加工，如圖1所示、待焊部位的表麵（miàn）清理（lǐ）、焊件的裝夾以及焊絲表麵的清理、焊劑的烘幹等。

焊件清（qīng）理主要是去除鏽蝕、油（yóu）汙及水（shuǐ）分，防止氣孔的產生。用砂（shā）輪機磨和火（huǒ）焰烘烤待焊部位。在焊前（qián）應將（jiāng）坡口及坡口兩側各20mm區域內及待焊部位的（de）表麵鐵鏽、氧化皮、油汙（wū）等清理幹淨。

用卡盤加緊（jǐn）工件（jiàn）一端，另一端放（fàng）在從動輪上，利用焊件外圓加工（gōng）麵進行找正，使工件處於水平工作位置。

埋（mái）弧焊用的焊絲和（hé）焊劑對焊縫金屬（shǔ）的成分、組織和性能（néng）影響極大，在此次焊接中選用（yòng）焊絲CHW－S3、焊劑CHF105。因此（cǐ），焊接（jiē）前必須清除焊（hàn）絲表麵的氧化皮（pí）、鐵鏽及油汙等。焊劑保存時要注意防（fáng）潮，使用前（qián）必須按350～400℃溫度（dù）烘幹2h。

1.3 埋（mái）弧焊工藝參數的初步選定

埋弧焊的焊接（jiē）參數主要有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度（dù）、焊絲直徑、伸（shēn）出（chū）長度、卡盤轉速（sù）、送絲速度（dù）等。

1.3.1 焊絲直徑的選（xuǎn）擇由於（yú）焊接坡（pō）口在球閥的焊接中采用的（de）焊（hàn）絲直徑為（wéi）焊絲直徑選用φ2.4mm，熔寬為9～11mm。

1.3.2 焊絲伸出（chū）長度———導電嘴到焊絲端部定為伸出長度

根據焊（hàn）絲直（zhí）徑為2mm，在球（qiú）閥的焊接中焊絲（sī）的伸出（chū）長度為（wéi）20～25mm。

1.3.3 焊接電流的選擇

根據焊絲直徑為2mm，在球閥的焊接中選用焊接電流為200～350A。

1.3.4 焊接電壓的選（xuǎn）擇

根據焊接電流為200～350A，在球閥的焊接中選用焊接電壓為28V。

1.3.5 焊絲送絲速度的選擇選擇焊絲的送絲速度（dù）為10mm/s。（焊機自動選擇）

1.3.6 卡盤轉速的選擇

卡盤（pán）的轉速基本範圍為0.230～0.300r/min，但在特殊情況下要根據（jù）實際情況選擇，詳細介紹見采集數據表中的說明。

1.3.7 焊接速度的選擇（zé）

單位時間內完成的焊縫長度稱為焊接速度。

計算出焊接速度為9.11～12.27mm/s。當其他焊接參數不變而焊接速度增加時，焊（hàn）接熱輸入量相應減小，從（cóng）而使焊縫的熔深也減（jiǎn）小，見表1。

表1 焊接速度

1.3.8 焊接過程中采集到的數據（見表2）

表2 采集數據

1.3.9 焊接熱輸入的計算

熔（róng）焊時（shí），由焊接能源輸入給（gěi）單位長度焊縫上的熱量（liàng）稱為熱輸入。熔焊（hàn）時，由焊接能源輸入給單位長度焊縫（féng）上的熱（rè）量稱為熱輸入。其計算公式如下：

Q=ηIU/υ

式中：Q———單位長度焊縫的熱輸入（J/cm）；

I———焊接（jiē）電流（A），I=330A；

U———電弧電壓（V），U=28V；

V———焊接速度cm/s，Vmin=0.911cm/s；Vmax=1.227cm/s；

η———熱效率（lǜ）係數，埋弧焊為0.8～0.9；η選用0.85.

Q1=0.85×28×330/V1=0.85×28×330/0.911=8621.30J/cm；

Q2=0.85×28×330/V2=0.85×28×330/1.227=6400.98J/cm.

說明：熱輸入太大（dà）時，接頭性能可能降低，熱輸入太小時，焊（hàn）接時可能（néng）產生裂紋。在選用的這個焊接參數範圍之內，試焊件在焊接過程中沒（méi）有出現（xiàn）裂紋（wén），焊接質量良好，所以確定球閥的焊接熱輸入為8621.30～6400.98J/cm之間為宜（yí）。

2 焊接過程中注意的問題

2.1 對焊接變形的（de）控製

焊接過（guò）程中（zhōng），由於受到熱應力（lì）、組織應力的影響，工件會（huì）發生變形，在焊接前，必須對工件進行預熱處理，以（yǐ）防止更（gèng）大變形，同時也可消除工件表麵的鏽蝕（shí）、油汙及水分；在焊接時，工件受（shòu）到焊接過程的熱輸入，溫度會升高，工件（jiàn）的溫度升到80℃後，要（yào）對（duì）工件進行冷卻後（hòu）再進行焊接。

2.2焊（hàn）後須剪去焊絲頭部

每道焊後都要剪去焊絲頭部，因為在焊後焊絲頭部會粘上焊劑（jì）和焊接氧化物，因而：1）不利於下一道引弧；2）不能準確找到焊縫位置；3）焊絲頭部會有氧化物和（hé）其他雜質存在，影響焊縫成分和焊縫質量。

3 焊接過程中出現的問題及改進措施（shī）

3.1 埋弧焊焊縫產生氣孔的主要原因及防（fáng）止措施

1）焊劑吸潮（cháo）或不幹淨，焊劑中的水分（fèn）、汙（wū）物和氧化鐵（tiě）屑等都會使焊縫產生氣孔，在回收使用（yòng）的（de）焊劑中這個問（wèn）題（tí）更為突出。水分可通過（guò）烘（hōng）幹消除。防止焊劑吸收水分的最好方法是正確的儲存和保管。回收（shōu）焊劑時要用紗網過濾（lǜ）可以較有效地分離焊劑與塵（chén）土，從而減少回收焊劑在使用中產生氣孔。

2）焊接時焊劑覆蓋（gài）不充分電弧外露卷（juàn）入空氣而造成氣孔。

3）熔（róng）渣粘度過（guò）大時溶入高溫液態金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大，氣泡無法通過熔渣，被阻擋在（zài）焊縫金屬表麵附近而造成氣孔。通過調（diào）整焊劑的化（huà）學成分和焊劑顆粒度大小，改變熔渣的粘度（dù）即可解決。

4）工件焊（hàn）接（jiē）部位被汙染焊接坡口及其附近的鐵鏽、油汙或其他汙物在焊（hàn）接時將產生大量氣體，促使氣孔生（shēng）成，焊接之前應予清除（chú）。

3.2夾渣產生的原因和防治措施

對於出現夾渣的（de）情況，主（zhǔ）要是焊劑在回收過程（chéng）中存在大的焊渣，在焊接過程（chéng）中嵌入熔池，在脫渣後出現夾渣，主要防（fáng）治措施是在焊劑回收的時候清理幹淨焊劑中的雜物，像（xiàng）廢渣、氧化（huà）鐵等。

3.3 未熔合產生的原因和防治措施

在焊縫較窄的時候，由於焊絲的熔寬有限，不能把焊縫最邊的部（bù）分熔上，出現（xiàn）未熔合現（xiàn）象，通過調整焊機的機頭方向，確保焊絲能（néng）熔到焊縫的最邊部，避免未（wèi）熔合的出現。

3.4跑（pǎo）偏產生的（de）原因及防治措施

在焊件的裝夾過程中，由於從動輪和主動力沒有處於同一個圓心，導致焊件在焊（hàn）接的過程中出現跑偏的現象，以後在焊接過程中必須保證主（zhǔ）動輪和從動輪保持（chí）在同一（yī）圓心上，防止跑偏現象的出現。

4 總結

通過此次運用埋弧（hú）焊焊接高壓球閥，得到了合格的焊接質量。保證了高壓球閥的工作。

關鍵（jiàn）詞：球閥  全焊接球閥

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