三峽工程目前正在施工的重要結(jié)構(gòu)主要有電站壓力鋼管、水輪機(jī)座和船閘門,其中水輪機(jī)座的施工工藝質(zhì)量由國(guó)外公司負(fù)責(zé),其余兩項(xiàng)由國(guó)內(nèi)制造商和施工單位承包,閘門制造多由國(guó)內(nèi)知名船廠承擔(dān),具焊接工藝比較成熟,相對(duì)船體制造的沒(méi)備和工藝已不是什么難事;由于材料為強(qiáng)度級(jí)別較低(Q345)的低合金鋼,所以今后的主要問(wèn)題是工地安裝時(shí),如何提高效率,降低成本。
    壓力鋼管的制作和安裝將成為主要矛盾,工程前期共有壓力鋼管14條,約22500t,由于材料復(fù)雜(上段為16MnR,下段為610U2低合金高強(qiáng)鋼),板厚度大(最厚達(dá)58mm),特別是管道直徑大(φ12499mm),安裝位置復(fù)雜,因此不同于常規(guī)管道的制作和安裝。
    此次有幸參加了三峽開發(fā)總公司工程建設(shè)部組織的“三峽工程金屬結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)專家咨詢會(huì)”,受益匪淺,但由于時(shí)間太短,會(huì)前對(duì)幾個(gè)承包單位的工作和試驗(yàn)資料未及仔細(xì)學(xué)習(xí),所以有些意見(jiàn)未能允分表達(dá),現(xiàn)對(duì)有些觀點(diǎn)加以說(shuō)明。
    1、三峽工程壓力鋼管的選材思想和實(shí)踐是成功的
    上段選用16MnR、下段選日本NKK的60kg級(jí)的610U2都是可焊性好的鋼種,特別是日本的610U2,屬于低碳調(diào)質(zhì)鋼中的焊接無(wú)裂紋鋼(CF鋼),其特點(diǎn)是含碳量低(≤0.09)、總碳當(dāng)量低(CEQ2=0.39%)、裂紋敏感系數(shù)低(PCM≤0.19)。由于在鋼材生產(chǎn)過(guò)程中采用新技術(shù),如在線余熱淬火等,在碳當(dāng)量不大情況下,增加其淬透性,并加入多種微量元素,所以能在保證高強(qiáng)度的同時(shí)提高其塑性和韌性(-40℃時(shí)其AKv>200J甚至達(dá)300以上),增加了在減輕重量情況下得到高質(zhì)量焊縫的可能性。
    2、從焊接設(shè)計(jì)出發(fā),選擇焊材的原則
    16MnR是焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用最多的鋼種,一般焊縫按等強(qiáng)設(shè)計(jì),此鋼種國(guó)內(nèi)的焊接材料、焊接方法配套均非常成熟。
    關(guān)于610U2類型的低碳調(diào)質(zhì)鋼,本來(lái)其可焊性也是較好的,但是在焊接時(shí)若處理不當(dāng),在熔合區(qū)的冷裂和影響區(qū)的脆化和軟化等缺陷也有發(fā)生,在特殊情況下特別是在工地安裝中,對(duì)焊接熱輸入和預(yù)熱等方面有一定要求。
    焊接無(wú)裂紋鋼種,采用低H或超低H焊材,在板厚50mm以下或在0℃以上環(huán)境均可不預(yù)熱。此種鋼冶煉技術(shù)優(yōu)越,其力學(xué)指標(biāo)突出,特別是在屈強(qiáng)比的沖擊性能方面(如本次選用的610U2就是這樣),但在焊接時(shí),如要求焊縫沖擊性能達(dá)到母材要求,這顯然是不合適,焊縫設(shè)計(jì)其力學(xué)指標(biāo)以工作要求為主,不低于母材力學(xué)指標(biāo)的保證值,再留有適當(dāng)余量,而不應(yīng)該以母材的實(shí)測(cè)值為標(biāo)準(zhǔn),有時(shí)為了提高焊縫的塑韌性可適當(dāng)降低焊縫的設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)。實(shí)踐證明,低強(qiáng)匹配的焊縫,往往能提高焊縫的韌性和抗裂紋敏感性。
    3、關(guān)于焊接方法
    壓力鋼管的主要加工工藝是焊接,原則上,手工電弧焊、埋弧焊、氣保護(hù)實(shí)心焊絲和藥芯焊絲焊,自保護(hù)藥芯焊絲等均可選用,應(yīng)根據(jù)施工條件、結(jié)構(gòu)形式、效率與成本核算、焊接質(zhì)量的水平綜合考慮,選擇原則應(yīng)為:在好的勞動(dòng)條件下,低成本地完成高質(zhì)量的焊縫。
    這次論證會(huì)上的基本結(jié)論是:廠房預(yù)制推行自動(dòng)實(shí)心焊絲氣保護(hù)焊;工地安裝采用手工焊;研制全位置自動(dòng)焊設(shè)備。對(duì)此結(jié)論大多數(shù)與會(huì)者雖能接收,但還存在某些疑慮。
    (1)從保證焊接質(zhì)量出發(fā),焊接冶金過(guò)程完善(如通過(guò)滲合金控制焊縫成分和H值含量);保護(hù)好;焊接熱源能量集中,易控制熱輸入和焊接變形;能通過(guò)焊接設(shè)備控制焊接質(zhì)量等,具有這些能力的焊接方法是最好的。
    對(duì)這二種鋼特別是610U2應(yīng)首選氣保焊,因?yàn)榈秃辖鸶邚?qiáng)鋼焊接質(zhì)量的主要問(wèn)題是焊接裂紋和熱影響區(qū)的脆化和軟化,而氣保焊最大的特點(diǎn)是低H焊、易控制熱輸入,例如測(cè)擴(kuò)散H含量平均值為:手工電弧焊的酸性焊條21.9,堿性焊條3.15;CO2保護(hù)焊1,MAG焊0.03,埋弧焊2.17,單位:ml/100g。
    焊接的抗銹能力實(shí)驗(yàn):埋弧焊當(dāng)0.3g/10mm時(shí)產(chǎn)生氣孔,而CO2焊1g/10mm才產(chǎn)生氣孔。所以,C02焊是一種低H焊接。另外氣保焊能量密度大,在正常規(guī)范下,其熱輸入僅為手工焊的1/2~1/3(特別是脈沖MAG焊)而且變形小,這對(duì)具有一定熱敏感性的高強(qiáng)鋼極為重要。氣保焊的優(yōu)點(diǎn)是效率高成本低,因?yàn)樗娜刍矢,不用清渣換焊條,坡口小,熔敷金屬少,坡口加工量少。
    (2)氣保焊分實(shí)心焊絲和藥芯焊絲,它們有一些共同的特點(diǎn),如熱量集中、高效,也有不同處(見(jiàn)后)。氣保焊已成為焊接碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼的主要工藝方法,我國(guó)造船工業(yè)所用鋼材與三峽的16MnR和610U2基本類似,其熔化極氣體保護(hù)所占比例已達(dá)60%以上(其中藥芯焊絲又占?xì)獗:?0%以上),其它行業(yè)如石化、電力、機(jī)械等也基本相同。說(shuō)明這種焊接方法是金屬結(jié)構(gòu)制造企業(yè)的看家方法。
    4、關(guān)于氣保焊的效率和質(zhì)量
    由于氣保焊特別是CO2焊有一定局限性,另一方面推廣氣保焊是個(gè)系統(tǒng)工程,從設(shè)備、焊材配套到焊縫設(shè)計(jì)等,全都要適應(yīng)新方法。所以推廣時(shí)還需制定規(guī)程和獎(jiǎng)勵(lì)制度。
    4.1 氣保焊的效率
    一種焊接方法的效率,由它的熔深、能量密度、熔化速度、熔敷效率等因素決定,除此以外,被焊工件的坡口型式及其填允量,也直接影響效率。
    手工焊和氣保焊熱源雖都是電弧,但是由于燃弧率不同,弧區(qū)介質(zhì)不同,所以會(huì)影響熔深和能量密度,從而使熔化速度,熔敷效率有很大差別。
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 燃弧率 熔敷速度 熔敷效率 平均熔深 
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手工焊 30% 35~50g/min 55% 3mm 
CO2 45% 平均90g/min 90~95% 6mm 
MIG/MAG >50% 60~140g/min 96~99% 4~6mm 
焊芯焊絲 >50% 140~200g/min 83~87% 4~6mm 
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    從表中熔敷速度和熔敷效率看,氣保焊單位時(shí)間熔敷到焊縫上的金屬量應(yīng)該比手工焊多兩倍以上。在推廣氣保焊時(shí),實(shí)際效率的提高往往達(dá)不到理論數(shù)據(jù),很重要的原因是焊件坡口型式?jīng)]有做相應(yīng)的改變;另外就是由于氣保焊設(shè)備材料不配套或使用不當(dāng),大大增加了輔助時(shí)間,從我國(guó)船廠統(tǒng)計(jì)看,氣保焊每日消耗焊材10~15kg(日本可到50kg),手工焊6~7kg。
    4.2 氣保焊的質(zhì)量
    氣保焊不但可用于低合金高強(qiáng)鋼的焊接,而且可以說(shuō)是焊接的首選方法。這不僅因?yàn)樗仁止ず傅男首钌俑咭槐兑陨希宜钜妆WC高強(qiáng)鋼的焊接質(zhì)量。
    如在1中所述,選材很好,碳當(dāng)量和裂紋敏感系數(shù)都很小,可焊性良好,這就不需要很多復(fù)雜工藝而能保證質(zhì)量。當(dāng)然對(duì)這樣一項(xiàng)跨世紀(jì)工程來(lái)說(shuō),仍需作到萬(wàn)無(wú)一失。16MnR屬于C-Mn系列的熱軋正火鋼,610U2屬于超低碳多元素調(diào)質(zhì)鋼,一般均在焊態(tài)下使用。這兩類鋼焊接接頭質(zhì)量的主要問(wèn)題是保證焊縫的高綜合性能,防止影響區(qū)的脆化和軟化,保證熔合區(qū)和熱影響區(qū)不發(fā)生裂紋并有一定韌性。由于610U2屬于熱處理強(qiáng)化鋼在焊態(tài)下使用,如何同時(shí)保證焊縫的綜合性能及熱影響區(qū)的韌性,實(shí)踐證明雖不是非常困難,但在選擇焊接材料及工藝時(shí)應(yīng)保證焊縫金屬一定的化學(xué)成分,選擇合適的線能量與適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和層間溫度相配合,從而得到合適的t8/5,以保證熱影響在AC1-AC3之間的部分得到合適的組織(最多的針狀鐵素體,最少的M-A組元)和品粒度。另外還應(yīng)控制含H量,進(jìn)一步防止冷裂的發(fā)生。
    低C調(diào)質(zhì)鋼特別是CP鋼,含C量極低,熱影響區(qū)只能形成低C馬氏體、巳由于Ms點(diǎn)較高,能產(chǎn)生自回火,所以冷裂傾向不大,又由于含C,S量都低,Mn/S大,所以熱裂傾向很小,只要注意工藝的選用,不管是手工焊、埋弧焊,實(shí)心或藥芯氣保焊均可保證焊接質(zhì)量?梢钥闯,選擇焊材可以保證焊縫成分,但更重要的是選擇合適的工藝。
    選用氣保焊焊接上述兩種鋼,應(yīng)該說(shuō)是最合適的方法,因?yàn)樗鼰崃考,容易控制熱輸入,又是一種低H焊接法;在允許的同樣線能量下,其焊接效率又大大高于手工焊,焊接變形小,不易引起應(yīng)力集中和矯正工時(shí),但是為什么至今在部分單位得不到認(rèn)同呢?其原因首先是方法本身的局限性:氣保焊有惰性氣體非熔化極(T1G)、CO2氣體實(shí)心焊絲和藥芯焊絲、氧化性混合氣體實(shí)心和藥芯焊絲幾種。除TIG外均可用于此二種鋼,與手工焊和埋弧焊相比,實(shí)心焊絲保護(hù)焊不是氣渣聯(lián)合保護(hù),在調(diào)整成分方面主要通過(guò)焊絲。在冶金反應(yīng)方面單—,所以為保證質(zhì)量,冶煉專用配套焊絲很重要;另外,由于氣體起保護(hù)作用并參與熱反應(yīng),有許多優(yōu)點(diǎn)(如能形成帶電離子和壓縮電弧,電弧能量密度加大,低H)也有其缺點(diǎn)(如增C,形成氣孔),所以,在焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼和熱軋正火低合金鋼常用的焊絲中,降低含C量,加大Mn、Si含量以保證焊縫的金屬成分和性能,特別是韌性。除氣保焊本身局限性外,我國(guó)配套焊絲極不完善(H08Mn2Si和H08Ma2SiA),這就是許多部門采用氣保焊后不能達(dá)到希望的焊縫性能的原因。特別是在焊接低C調(diào)質(zhì)鋼時(shí),需要針對(duì)鋼種選用合適的焊絲。加之選擇工藝程序不合理,設(shè)備使用不當(dāng),氣體選用處理不當(dāng),工人又都是手工焊轉(zhuǎn)行,自然推廣氣保焊就有一定阻力。
    5、關(guān)于韌性
    對(duì)韌性的擔(dān)心源于焊接接頭的低應(yīng)力破壞,而低應(yīng)力破壞的原因,是材料在一定溫度下的塑脆轉(zhuǎn)變和接頭存在的缺陷擴(kuò)張?jiān)斐傻,因此從質(zhì)量保證體系上分別用沖擊韌性和斷裂韌性指標(biāo)來(lái)控制以上兩種原因所引起的脆性破壞。
    雖然過(guò)去發(fā)生的脆斷實(shí)例均是在有缺陷的情況下產(chǎn)生的,但是接頭中微小缺陷難于檢測(cè),而且斷裂韌性的實(shí)驗(yàn)過(guò)于復(fù)雜,所以一般結(jié)構(gòu)均以控制沖擊韌性指標(biāo)為主,但沖擊韌性指標(biāo)是材料塑性和強(qiáng)度的綜合指標(biāo),塑脆轉(zhuǎn)變溫度又是一個(gè)范例,所以它不能單一成比例的反映其塑性。
    材料沖擊韌性指標(biāo)的確定過(guò)程(例如碳素鋼的常溫為27J,低合金鋼-20℃及-30℃為47J),是以分析過(guò)去脆斷實(shí)例和有關(guān)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)且有一定裕量,所以在滿足指標(biāo)要求又不存在可檢缺陷時(shí),一般不會(huì)發(fā)生脆斷事件,對(duì)重要結(jié)構(gòu)還應(yīng)做斷裂韌性實(shí)驗(yàn)。
    焊接接頭的韌性包括焊縫及近縫區(qū)韌性,近縫區(qū)的韌性主要與近縫區(qū)的脆化有關(guān),近縫區(qū)脆化原因與晶粒數(shù)、析出相、灰雜物偏析、組織及其變化有關(guān)。所以提高接頭韌性,對(duì)應(yīng)控制焊縫合金化和熱循環(huán);而對(duì)近縫區(qū)只能合理選擇母材、控制線能量和熱循環(huán)。
    關(guān)于三峽工程所用兩種鋼的韌性控制問(wèn)題,16MR焊接在我國(guó)已很有經(jīng)驗(yàn);對(duì)于610U2鋼,制造廠成分匹配合理和煉鋼技術(shù)高超,CEQ和PCM很低,綜合性能很好,其沖擊韌性在-20℃時(shí)均達(dá)200J以上;在選擇焊材和焊接方法上,三峽的實(shí)踐證明手工焊沖擊韌性最高;但不能因此則認(rèn)為只能用手工焊。
    根據(jù)以上分析,提高焊縫韌性決定于合金化和冷卻速度(線能量和子熱等)。而合金化靠選擇焊材和保證過(guò)渡,因此,手工焊和氣保焊藥芯絲較有利,因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)手工焊條配套最全,兩者均是氣渣聯(lián)合保護(hù),但其它方法也都可以保證控制焊縫成分;對(duì)近縫區(qū),由于母材已定,應(yīng)從焊接工藝上控制線能量及預(yù)熱手段。所以不管上述的那種焊接方法,只要能選擇合適的焊材和焊接工藝,均可保證韌性要求,但對(duì)韌性指標(biāo)的要求應(yīng)科學(xué)而適當(dāng)。
    從青云和葛洲壩集團(tuán)提供的材料看,實(shí)驗(yàn)雖還不完善,但數(shù)據(jù)也完全說(shuō)明此結(jié)論(見(jiàn)6.1,6.2內(nèi)容)。無(wú)限制提高沖擊韌度裕量不但在經(jīng)濟(jì)上不可取,在保證質(zhì)量方面也無(wú)大好處,因?yàn)闆_擊韌度是代表塑性和強(qiáng)度的綜合指標(biāo),沖擊韌度很高時(shí),σs會(huì)相應(yīng)提高,斷裂韌性的指標(biāo)-裂紋容限尺寸就會(huì)減小,所以接頭沖擊韌度數(shù)值應(yīng)保證其最低平均值達(dá)到母材的設(shè)計(jì)保證值且有一定裕量即可,不應(yīng)以母材實(shí)測(cè)值為標(biāo)準(zhǔn)。
    6、關(guān)于C02實(shí)心焊絲和藥芯焊絲焊接
    6.1 關(guān)于實(shí)心焊絲的焊接
    實(shí)心焊絲氣保護(hù)焊應(yīng)是這兩種鋼的首選工藝方法,不僅可在廠房?jī)?nèi)預(yù)制,還應(yīng)用到工地安裝上,但要在工地風(fēng)力允許或解決防風(fēng)措施情況下,上面已闡述了此方法的優(yōu)點(diǎn),效率是手工焊的2~3倍,低H,特別是脈沖焊,在平均電流較低的情況下達(dá)到大熔深,并能控制熱輸入和全位置焊的成形。
    ①此方法的韌性不但被過(guò)去的實(shí)踐證明,本次葛洲壩集團(tuán)的實(shí)驗(yàn)也證明了接頭具有良好的沖擊韌性,其數(shù)據(jù)如下:
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   焊絲和保護(hù)氣所達(dá)到的沖擊韌性(平均值)J(-20℃) 
   鋼種 沖擊韌性 部位 
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   要求值  國(guó)產(chǎn)08MnSi+CO2 日本MG50,Ar+20%CO2 
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   16MnR ≥27(常溫) 焊縫熱影響區(qū) 45 94~124 
   49 74~152 
   ≥47(-20℃) 焊縫熱影響區(qū) 日本MG60,Ar+20%CO2 MGA63B,Ar+20%CO2 
   610U2 ≥47(-40℃) 108.6 105~128 
   265 > 294,不斷 
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    ②過(guò)去,實(shí)心焊絲CO2保護(hù)焊不被人歡迎的的另一個(gè)原因是這種方法飛濺大,焊縫成型不美觀,設(shè)備復(fù)雜等,但隨著技術(shù)進(jìn)步,隨著對(duì)工藝方法本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和設(shè)備不斷改進(jìn),利用氣保焊工藝方法的特點(diǎn)和設(shè)備配合,可取得更大效益。
    由于氣保焊的特點(diǎn),熔滴過(guò)渡有短路、大滴、噴射三種方式 初期,三種過(guò)渡方式只決定于電弧電壓和電流參數(shù),在短路和大滴過(guò)渡時(shí),熔滴是非軸向過(guò)渡,顆粒又大,所以焊接飛濺很大。而對(duì)于CO2氣體又很難得到細(xì)滴噴射。后來(lái)采用了富氬的混合氣體保護(hù)(Ar+20%~25%CO2或Ar+2%~5%C02),使產(chǎn)生噴射過(guò)渡的臨界電流大大下降,焊接時(shí)飛濺極少,無(wú)噪音,全位置焊時(shí)易成形。
    氣保焊的另一個(gè)技術(shù)進(jìn)步就是脈沖焊的應(yīng)用,脈沖焊采用峰值電流和維持電流間斷改變,這對(duì)特殊(橫立仰全位置)焊接有很大好處,而且對(duì)需控制熱輸入的材料以小的熱輸入(小的平均電流)達(dá)到高效高質(zhì)量焊接。初期要得到脈沖焊較難,因?yàn)闅獗:傅碾娏鞔笮Q定于送絲速度,小規(guī)范時(shí),送絲速度低,為短路過(guò)渡,電弧不穩(wěn),飛濺大,而現(xiàn)在設(shè)備先進(jìn),特別是逆變技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,使脈沖焊不必以脈動(dòng)送絲取得,且可在任意電流下得到噴射過(guò)渡,也可得到頻率范圍很寬的脈沖焊接——即現(xiàn)在幾種混合氣體不必單獨(dú)輸送,氣體廠已混合好,另外焊把已把氣絲電合一,送絲機(jī)經(jīng)中間裝置可長(zhǎng)距離送絲。所以,根據(jù)其效率高,質(zhì)量好,特別是脈沖焊的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)該盡量在工地安裝中應(yīng)用。
    6.2 關(guān)于藥芯焊絲的焊接
    藥芯焊絲有氣保護(hù)和自保護(hù)兩大類,白保護(hù)主要用于工地安裝和用氣不方便的地方,防風(fēng)能力可達(dá)四級(jí)(<15m/s,),由于僅靠熔渣和造氣劑保護(hù),藥粉量相對(duì)焊條比例較少(焊條占30%,藥芯占15%),所以一般不用于重要結(jié)構(gòu)。
    氣保護(hù)藥芯焊絲屬氣聯(lián)合保護(hù),兼有氣保護(hù)焊和手工焊兩方面的優(yōu)點(diǎn),例如高效、冶金反應(yīng)完善、工藝性能好、低H。特別是弧穩(wěn),飛濺少,熔敷速度是各種焊接方法中最高的,而且可以采用大電流進(jìn)行全位置焊,對(duì)設(shè)備要求低等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。所以國(guó)外此種方法的應(yīng)用速度最快,且有適應(yīng)各種要求的產(chǎn)品供選擇。
    氣保護(hù)藥芯焊絲為氣渣聯(lián)合保護(hù),其藥皮與焊條相同,有鈦型(酸性)、鈣型(堿性)、鈦鈣型(中性或弱堿性)。酸性工藝性能好,堿性工藝性能不好,但塑韌性高。中性介于其間。
    為什么認(rèn)為藥芯焊絲的韌性不好呢?主要還是焊材選擇不當(dāng)和工藝不合理而不是這種方法固有的,特別是對(duì)氣保護(hù)的氣渣聯(lián)合情況。其實(shí)本次會(huì)議提供的實(shí)驗(yàn)資料也說(shuō)明了這點(diǎn)。葛洲壩集團(tuán)搜集的一些資料,其中說(shuō)氣保護(hù)藥芯焊絲“焊縫沖擊韌性低,擴(kuò)散氫含量大,CO氣孔及氫致裂紋傾向大……”但未指明各自的出處,因?yàn)樗麄冋{(diào)研的巖灘和隔河巖均用的是自保護(hù)焊絲NR203Nil,又說(shuō)韌性塑性較低,但到底是多大?使用后有什么問(wèn)題并未說(shuō)明,相反在青云公司所作的藥芯焊絲的實(shí)驗(yàn)中,其結(jié)果卻相反。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中16MnR用國(guó)產(chǎn)芯焊絲GL-YJ502(Q),CO2保護(hù),其機(jī)械性能全部合格,其沖擊值最低為-20℃時(shí)78J,60公斤級(jí)的610U2分別用日本種鋼DW60焊絲+CO2,美國(guó)林肯91K2H+(Ar+CO2),韓國(guó)TWE811Nil+CO2,TWE811Nil+(Ar+CO2),TWE911N12+CO2進(jìn)行試驗(yàn),其結(jié)果強(qiáng)度、冷彎、硬度全部合格,但是塑性、韌性、美國(guó)與日本焊絲不但合格,且保持較高水平(δ5>21%;Ak-200℃,美國(guó)平均108J、98J、日本平均85J);南韓焊絲其δ5一般為16%~19%,Ak-20℃平均值TWE811Nil42-49J,TWE911Ni2平均52-67J,但δb(δs)高,δ低,剛滿足要求值也不理想。其實(shí),葛洲壩集團(tuán)自己的藥芯焊絲的實(shí)驗(yàn)也否認(rèn)了上述資料的結(jié)論。
    從以上實(shí)驗(yàn)可以得到這樣的結(jié)論:①只要焊材選擇適當(dāng),氣保護(hù)藥芯焊接完全可以滿足母材的性能要求;②藥芯焊絲制造水平影響焊絲穩(wěn)定性;③接頭的塑性不僅取決于焊材和氣體,而且還取決于線能量和預(yù)熱等工藝參數(shù)。上述試驗(yàn)均為特殊位置,如經(jīng)仔細(xì)研究后確定工藝參數(shù),其接頭性能可能比上述試驗(yàn)還好。
    關(guān)于自保護(hù)藥性焊絲能否采用,首先看為什么采用,如果焊低合金高強(qiáng)鋼的重要結(jié)構(gòu),為保證質(zhì)量必須采用堿性或鈦鈣加Ni的焊絲,其價(jià)格為普通藥芯焊絲的2~3倍,其優(yōu)點(diǎn)僅是防風(fēng)、簡(jiǎn)單,這需要根據(jù)具體情況來(lái)定。在我國(guó)大量應(yīng)用自保護(hù)焊絲的石油管道系統(tǒng),他們?cè)谄h(yuǎn)地區(qū)野外施工,用此方法可以保證質(zhì)量(大部分選用美國(guó)林肯203Ni1,其AKV保證值是-30℃達(dá)39-150J)。美國(guó)產(chǎn)品提高韌性的方法是采用鈦鈣渣系加Ni,由于其熔化速度可提高50%以上,價(jià)格雖貴但綜合效益不低于手工焊。
    目前國(guó)外有多家公司產(chǎn)品,可根據(jù)不同母材、不同焊接位置的不同性能要求進(jìn)行選擇。
    6.3 關(guān)于垂直立縫的氣電焊。
    厚板的垂直立縫用強(qiáng)迫成型自動(dòng)焊接,效率是手工焊的10倍以上。開始用熔咀電渣焊,后來(lái)用實(shí)心焊絲氣保焊,由這兩種方法熱輸入很大,焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大,最后采用專用藥芯焊絲氣保焊,可以氣渣聯(lián)合保護(hù)且用大量滲合金細(xì)化晶粒,使接頭性能大大提高,滿足工作要求,目前研制的自保護(hù)藥芯焊絲亦可滿足要求,例如林肯NR431,熔化效率達(dá)18~30kg/h,焊縫AKV在-20℃達(dá)60-74J。氣電立焊在造船和油罐上大量應(yīng)用,是可選擇的方法之一。
    7、結(jié)論
    綜上所述,我們認(rèn)為不但在預(yù)制廠應(yīng)推廣實(shí)心焊絲保護(hù)焊,而且在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推廣藥芯焊絲氣保焊,推廣氣電立焊,在工地安裝立足手工焊的基礎(chǔ)上,推廣氣保護(hù)焊,因?yàn)槿龒{工程時(shí)間還長(zhǎng),推廣這些方法必將帶來(lái)巨大效益,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是:上述觀點(diǎn)僅為現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上的一些分析,如果為了某種焊接方法的實(shí)施推廣,必須針對(duì)三峽的具體情況,用充分的實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ),別人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是不能作為基礎(chǔ)的。