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日本铁建协AW溶接技量検定
[ 编辑:admin | 时间:2016-06-30 11:25:40 | 浏览:460次 | 来源: | 作者: ]
为承接日本项目,也为了进一步拓展海外市场,我公司组织了一批焊工参加“日本铁建协AW溶接技量検定”,焊接实验室作为本次培训的第一责任者,在将近一个月的培训期内,针对“日本AW溶接技量検定”的特点和焊工的实际技能水平,制定相应的培训计划。切实帮助和指导各应试焊工解决培训过程中发生的问题,顺利完成了本次的鉴定工作。
       前言
       总结本次培训,与其他的焊接技能鉴定相比,有很大不同,“日本AW溶接技量検定”规定一名焊工总共有四个鉴定项目(见表1),需全部合格方为通过鉴定。不似其它的技能鉴定,如AWS、EN等,只要求单项合格就可发单项证书,故难度增加不少。在日本合格率也相当低,国    内同行业中参加“日本AW溶接技量検定”的企业也很少有所耳闻。

       鉴于此,参加本次鉴定的焊工共有19人,公司预定的合格目标为10人,相当于50%的合格率。
表1 鉴定项目
鉴定项目
板厚
(mm)
焊接方法
焊接姿勢
焊接层数
检查项目
全熔透焊接
(略称S种)
19
气体保护电弧焊
半自动焊接
下向(F)
横向(H)
自由
外观检查
射线检查
宏观试验
弯曲试验
角焊缝焊接
(略称A种)
9
气体保护电弧焊
半自动焊接
立向(V)
横向(H)
自由
外观检查
宏观试验
弯曲试验

 


        建筑钢结构本身所具有的结构型式多样性和焊接节点的复杂性,使得建筑钢结构的焊接具有了与船舶、压力容器等传统金属构件焊接不同的技术特点。“日本AW溶接技量検定”中规定的鉴定项目模拟建筑钢结构中多种焊接节点,其中工场焊接技能鉴定基准中规定的四个鉴定项目均模拟建筑钢结构中柱、梁等节点的焊接接头,分为全熔透焊接两项——下向、横向和角焊缝焊接两项——立向、横向(见图1、图2)。

图1全熔透焊接

图2 角焊缝焊接

1试件要求
       1.1本次鉴定的所有试板全部由“日本AW検定协会”根据鉴定内容中所需项目的要求加工好后提供;
       1.2鉴定当天“日本AW検定协会”派遣两名日方检查员现场鉴定;
       1.3试件在鉴定当天由现场检查员外观检查合格后方有资格进入下道检查程序;
       1.4试件的组立和焊接要求(见图3、图4)。

图3 全熔透试件

图4 角焊缝试件

     

2焊缝的外观要求
       2.1全熔透的外观检查
       2.1.1焊缝不可低于母材;
       2.1.2焊缝高度s≥5mm;s≤10mm(见图3);
       2.1.3无明显的咬边(咬边深度在0.5~1.0mm时,单个长度超过10mm,累计长度超过30mm,判定为不合格,深度超过1.0mm时,判定为不合格);
       2.1.4无裂纹、焊瘤和焊道不规则等。

       2.2角焊缝的外观检查
       2.2.1无明显的咬边(咬边深度在0.5~1.0mm时,单个长度超过10mm,累计长度超过30mm,判定为不合格,深度超过1.0mm时,判定为不合格);
       2.2.2焊脚高度a≥5.5mm,b≤8.5mm(见图4);
       2.2.3角焊缝横向位置焊接时包角位置无中断和包角不良(包角处试板棱角烧损视同为咬边);
       2.2.4无裂纹、焊瘤和焊道不规则等。

3培训过程中发生的问题
       由于本次鉴定的19名焊工,是经过车间选拔出来技能较好、经验较为丰富的焊工,故焊接的试件外观总体还是比较好的,但由于个人焊接手势固有的习惯使然,还是会有以下几种普遍的缺陷屡屡发生,焊接质量不稳定。

3.1全熔透焊缝坡口根部和过渡层未焊透,NDT不合格;
3.2全熔透下向位置焊缝中间接头处弧坑低于母材或接头过高;
3.3全熔透下向位置焊缝中间接头处有内部缺陷,NDT不合格;
3.4全熔透横向位置焊缝在盖面焊时焊道不紧密,凹凸不规则;
3.5焊缝超高或偏低;
3.6角焊缝横向位置包角不良。

4如何解决问题
       4.1焊材的选择
       针对以上几点每位应试焊工都普遍发生的焊接缺陷,考虑到CO2气体保护焊实芯焊丝比药芯焊丝在焊接时熔池相对较易控制的特点,特别是在本次鉴定的角焊缝焊接时,由于规定的焊缝尺寸较为苛刻,实芯焊丝更易操作。在焊接材料符合JIS Z3312 YGW11标准的前提下,本次鉴定的焊丝选择采用大西洋焊接材料CHW-50C8,焊丝直径为Ф1.2mm。同时,选择合适的焊接参数(见表2)和制定相应的改善措施。
4.2焊接参数见表2

 表2焊接参数

鉴定
项目
焊接
位置
焊接
材料
焊丝直径
mm)
焊接电流
(A)
焊接电压
(V)
焊接速度(cm/min)
气体流量
(L/min)
全熔透
下向(F)
CHW-50C8
Ф1.2
280±20
32±4
35±15
15~20
横向(H)
260±20
32±3
40±15
15~20
角焊缝
立向(V)
100±20
20±3
35±15
10~12
横向(H)
240±20
30±3
40±15
12~16

 

 5改善措施
        5.1 试件组立时根据标准规定根部间隙为6mm±1,故充分利用该公差,将下向位置的间隙定
为7mm,将横向位置的间隙定为5mm,这样调整的原因是下向位置在焊接打底层时熔池能适当地平铺,防止由于根部间隙小、填充金属过快的堆高,造成坡口边熔透而直角边来不及熔透的现象发生,避免直角边根部未焊透。而横向位置的焊接熔池由于重力的作用是向下的,间隙调小后使熔池在将直角边熔透的同时也将坡口边熔透,避免间隙过大时顾了直角边而顾不了坡口边的现象发生;

        5.2焊接时,电极(焊丝)相对于焊接方向会有一个倾斜角度。当电极(焊丝)的倾角
顺着焊接方向时叫后倾,逆着焊接方向时叫前倾(见图5)。从图中可见,不管电极(焊丝)是前倾还是后倾,倾角的角度和熔深成正比,故在全熔透焊接时尽量保持较大的焊接倾角,得到合适的熔深,防止产生未焊透;

        5.3全熔透下向位置焊接时由于有障碍板的原因,障碍板的中间必定有接头存在,因此
出现了焊道由障碍板左右两段连接的情况,焊道的连接一般有以下a、b、c、d四种型式(见图6)。为了保证接头处的焊接质量,选择第三种c的焊道连接方法,即试板两端往中间焊接,使障碍板左右两段焊缝的收弧相交,且每层焊道必须左右交替焊接,避免接头在中间起弧时焊缝接头过高而影响下一焊道在接头位置的熔合不良,防止接头位置产生夹渣缺陷;

       5.4焊缝在收弧时会产生弧坑凹陷,这时不可熄弧后再补焊,而是应在收弧时充分使用二次电流、电压填满弧坑,防止弧坑未填满和弧坑裂纹的产生;

                                                    

图5  电极(焊丝)倾角和熔深的关系                 图6 四种不同的焊道连接方法

           
        5.5选择合适的导电嘴,导电嘴的端部与喷嘴的端部距离为0~5mm,距离不可过长,避免在焊接时焊丝的伸出长度过长而导致焊接电流、电压的不稳定。焊丝伸出长度即焊丝伸出导电嘴的长度,通常指导电嘴到工件的距离。在焊接作业过程中,焊丝伸出长度过长时,易产生气孔、引弧不好,电弧不稳定,熔深较浅;若焊丝伸出长度过短时,则喷嘴易被飞溅堵塞,看不清熔池,熔深变深。特别是在全熔透下向位置的焊接时,由于障碍板的原因,在接头处焊丝的伸出长度不可避免的会加长,这时,电流、电压的稳定相当重要;

       5.6由于标准上对于焊缝高度比较苛刻,全熔透焊缝在盖面前和角焊缝在焊接前,用磨尖的石笔划一条焊高基准线,焊工在焊接时熔池的边缘参照这一基准线施焊,防止盖面焊缝偏低或偏高的现象发生;

      5.7 角焊缝横向位置焊接时,由于焊缝两端需有25mm以上的包角焊接,在距试板的端部
120mm的位置必须有一接头(见图2),故焊接前需充分考虑焊工的施焊位置,两端往中间焊接,便于在包角焊接的拐弯处操作手势的转变。且焊接时焊丝与工件的夹角必须保持在45º左右,一是防止焊脚尺寸超标,二是防止熔深不够影响背弯试验时产生缺陷;

     5.8角焊缝立向位置焊接时,对焊枪的摆动作了改变。一开始焊工根据图7的运丝方法焊接,但由于焊脚的要求较小,焊丝的熔化速度过快,焊脚尺寸很难控制,基本都偏大,且熔池的中心根本到不了根部位置,熔深不良(试件背弯不合格)。针对这种情况,将运丝方法如图8进行调整,在保证焊脚尺寸的前提下,适当延长熔池在焊缝根部的停留时间,保证根部的熔深。

图7 改善前的运丝方法                           图8 改善后的运丝方法

6结束语
       通过以上针对性的改善,在正式鉴定当天,参加“日本AW溶接技量検定”的19名焊工共焊接了76个单项试件,经日方鉴定人员现场外观检测全部合格,所有外观合格的试件送“日本AW検定协会”进行后续的射线、宏观、弯曲试验,最终结果有15名焊工全部通过四个项目的鉴定,余下4名焊工也只是各有一个单项不合格。总结这次的鉴定,外观合格率为100%,最终合格率为79%,远远高于最初公司预定的50%的合格率,圆满完成了本次的培训目标,为公司接下来制作日本项目提供了先决条件。

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