BFel0—1—1铁白铜管材对接接头焊接工艺评定试验

程晓翀

摘 要：本试验就是通过BFe10-1-1管材对接接头焊接工艺试验研究，确定出能够应用于BFe10-1-1管材对接及搭接接头的焊接工艺方法﹑焊接规范参数和相应的坡口形式﹑尺寸，最终完成试验任务书的技术性能指标并编制“BFe10-1-1管材焊接工艺规程”，为船舶焊接质量提供有力而可靠的保证。

关键词：焊接工艺评定；焊接工艺规程

1 引言

1.1 Φ340×16mm BFel0-1-1铁白铜管材对接接头焊接工艺评定试验

1.1.1试件焊制

采用手工钨极氩弧焊和手工电弧焊在水平转动位置焊制Φ340×16mm BFel0-1-l铁白铜管对接接头1付。

1.1.2无损检验

为便于对焊缝中的缺陷（主要是气孔）进行返修，在手工钨极氢弧填充焊焊至规定厚度（约5 mm）时，进行一次射线检验，合格后进行手工电弧填充焊，在手工电弧焊填充焊缝焊至约12 mm时，再进行一次射线检验，合格后焊接余下焊缝。全部焊缝焊接结束后，再进行一次射线检验。射线检验结果需满足JB4730-94的Q级焊缝要求。

焊后对上述管对接接头进行了射线（RT）检验，发现两处超标缺陷，用砂轮清除并补焊后重新进行射线（RT）检验，结果满足JB4730-94标准II级要求。

1.1.3理化检验

将无损检验合格的Φ340×16mm铁白铜管对接接头解剖，按JB4708-2000的要求分别加工拉伸试样、冲击试样、弯曲试样和金相试样，然后进行拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和金相检验，Φ304×16mmBFel0-1-1白铜管对接接头力学性能检验结果显示：接头拉伸试验σb（MPa）：B1-2-1和B1-2-2检验结果均为325，断在母材；侧弯试验（D=3a， α=180°）：B1-2-5，B1-2-6和B1-2-7，B1-2-8均完好；侧弯试验（D=4a， α=180°）：B1-2-9，B1-2-10和B1-2-11，B1-2-12均完好；冲击试验（Akv，J）：焊缝中心B1-2-13，14，15，16分别为125，142，132，热影响区B1-2-17，18，19，20分别为138，140，117；金相检验：焊缝宏观B1-2-21未见裂纹，气孔，夹渣等；焊缝微观B1-2-22有树枝状偏析的α固溶体。

1.1.4气孔试验

在BFe10-1-1铁白铜管手工钨极氨弧焊和手工电弧焊焊缝中都出现了气孔，尤其手工电弧焊焊缝中的气孔较为严重，且难以控制。解剖发现，手工电

弧焊焊缝中的气孔均为沿焊缝长度方向分布的长条状气孔。通过查阅资料，并经试验证明，为了防止BFe10-1-1铁白铜管焊缝中产生气孔，需控制焊缝中氢和氧的来源。

1.2 Φ340×16mm BFel0-1-1铁白铜管锻环对接接头焊接工艺评定试验

1.2.1试件焊制

采用手工钨极氩弧焊和手工电弧焊在水平转动位置焊制Φ340×16mm BFel0-1-1铁白铜管与BFe30-1-1铁白铜锻环对接接头1付。

1.2.2无损检验

焊后对上述管对接接头进行了射线（RT）检验，结果满足JB4730-94标准II级合格要求。

1.2.3理化检验

将无损检验合格的Φ340×16mm铁白铜管对接接头解剖，按JB4708-2000的要求分别加工拉伸试样、冲击试样、弯曲试样和金相试样，然后进行拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和金相检验，Φ304×16mmBFel0-1-1白铜管锻环对接接头力学性能检验结果显示：接头拉伸试验σb（MPa）：B2-2-1为345，断在BFe母材，B2-2-2为340，断在BFe母材；侧弯试验（D=3a， α=180°）：B2-2-5，B2-2-6和B2-2-7，B2-2-8均完好；侧弯试验（D=4a， α=180°）：B2-2-9，B2-2-10和B2-2-11，B2-2-12均完好；冲击试验（Akv，J）：焊缝中心 B2-2-13，14，15，16分别为130，118，123，热影响区B2-2-17，18，19，20分别为119，99，116；金相检验：焊缝宏观B2-2-21未见裂纹，气孔，夹渣等，焊缝微观B2-2-22有树枝状偏析的α固溶体。

1.3 Φ220×11mm BFel0-1-1铁白铜管材对接接头焊接工艺评定试验

1.3.1试件焊制

采用手工钨极氩弧焊和手工电弧焊在水平转动位置焊制Φ220×11mm BFel0-1-l铁白铜管对接接头l付。

1.3.2无损检验

焊后对上述管对接接头进行了射线（RT）检验，结果满足JB4730-94标准II级合格要求。

1.3.3理化检验

将无损检验合格的Φ220×1lmm BFel0-1-1铁白铜管对接接头解剖，按JB4708-2000的要求分别加工拉伸试样和弯曲试样，然后进行拉伸试验和弯曲试验，Φ220×11mmBFel0-1-1白铜管对接接头力学性能检验结果显示：接头拉伸试验σb（MPa）：B1-0-1和B1-0-2均为320，断在母材；侧弯试验（D=3a， α=180°）B1-0-5，B1-0-6和B1-0-7，B1-0-8均完好；侧弯试验（D=4a， α=180°）：B1-0-9，B1-0-10和B1-0-11，B1-0-12均完好。

1.4 Φ60×4.5mm BFel0-1-1铁白铜管材对接接头焊接工艺评定试验

1.4.1试件焊制

在水平转动位置采用手工钨极氩弧焊焊制Φ60×4.5mm BFel0-1-l铁白铜管对接接头试件3付。

1.4.2无损检验

焊后对上述3付管对接接头试件进行了射线（RT）检验。结果满足JB4730-94标准II级合格要求。

1.4.3理化检验

将无损检验合格的中Φ60×4.5mm BFel0-1-1铁白铜管对接接头试件解剖，按JB4708-2000的要求分别加工拉伸试样和弯曲试样，然后进行拉伸试验和弯曲试验，Φ60×4.5mmBFel0-1-1白铜管对接接头力学性能检验结果显示：接头拉伸试验σb（MPa）：B1-A-1为345，断在母材，B1-A-2为325，断在母材；面弯（D=3a， α=180°）B1-A-5，B1-A-6和背弯B1-A-7，B1-A-8均完好；面弯（D=4a， α=180°）B1-A-9，B1-A-10和背弯B1-A-11，B1-A-12均完好。

2 结论

试验结果表明：

a.BFel0-1-l（及其与BFe30-1-1）铁白铜管材焊接工艺试验确定的接头坡口形式和尺寸合理、可行，满足工程需求。

b.BFel0-1-l（及其与BFe30-1-1）铁白铜管材焊接工艺试验确定的内填丝钨极氩弧焊单面焊双面成形工艺具有先进性和合理性，该工艺与手工电弧焊焊接工艺组合能够满足施工需求。

c.BFel0-1-l（及其与BFe30-1-1）铁白铜管材焊接工艺评定试验结果达到。

参考文献

[1] 天津大学焊接教研室.金属材料焊接的理论基础.1975

[2] 英若采.熔焊原理及金属材料焊接.机械工业出版社， 1990.6北京第一版

[3] 孟工戈，王丽凤，焦滨先，等.焊接学报. 2004年03期

[4] Vision for Welding Industry.（1998） America Welding Society

[5] America Welding Society. Vision for Welding Industry.1998