CN105880817A - 一种r6级系泊链普环的闪光焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
一种R6级系泊链普环的闪光焊接工艺,包括以下步骤:A)、焊接准备,将系泊链普环放于四个电极中间,通过四个电极共同作用将系泊链普环固定在焊机上;B)、闪光预热,固定电极和活动电极分别与焊接变压器次级相连接,施加电压后,焊接端面一次或多次迅速接触,又迅速分开,形成断续闪光;C)、稳定的连续闪光过程,活动电极按一定速度推进,直至烧化量控制结束,烧化量即固定电极和活动电极的间距缩量;D)、顶锻;E)、有电持续顶锻;F)、顶锻保压,固定电极和活动电极及顶锻油缸保压一段时间,使接头处的焊缝有足够的变形抗力。本发明工艺合理,保证链环焊接性能满足R6力学性能要求,推广应用具有良好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及海洋系泊链,特别涉及一种适合Φ84mmR6级系泊链普环的闪光焊接工艺。
背景技术
海洋系泊链广泛用于大型海洋工程结构物,是保证在恶劣的海洋工况下安全使用的生命之链。随着海洋工程向深海发展,各类设施对系泊链性能的要求也越来越高。要提高系泊链的承载负荷,一是提高链条的规格,二是提高链条的强度等级。但是,虽然海洋设施趋于大型化、专业化,然而链径的扩大受制于诸多因素的制约,往往需要更高强度级别的系泊链,克服恶劣海况等不利条件带来的影响。按照按机械性能可分为R3、R3S、R4、R4S、R5等几个等级。作为海洋石油勘探、采集固定装置的不可缺少的安全保障装备,客户对系泊链性能和可靠性要求也越来越高。通过几十年的发展,系泊链已经从R3、R3S发展到了R4、R4S,乃至现在的R5,实现了跨越式的发展。时至今日,系泊链已不再是一种简单的重工业产品,而是一种充满科技含量,具有一定行业门槛的新型海工配套产品。
R6级系泊链相较于R5强度提高了10%,要提高产品强度,一方面是改变热处理工艺,一方面是增加适量的合金元素,而成分的改变会对焊接性能造成一定的影响。系泊链对性能均匀性要求较高,任何一环的缺陷都有可能导致整根链条失效。因此如何在窄强度范围内选择最佳的焊接工艺参数,使R6系泊链具有更好的力学性,需要进行大量的试验。
发明内容
本发明的目的要解决上述技术问题。
本发明的目的是这样实现的:一种R6级系泊链普环的闪光焊接装置,包括系泊链普环,其特征在于:所述的系泊链普环的上部环形中部设置有焊缝,焊缝的左侧设置有固定电极,固定电极包括固定上电极、固定下电极;焊缝的右侧设置有活动电极,活动电极包括活动上电极、活动下电极;固定上电极和活动上电极均设置在系泊链普环的后方,固定下电极和活动下电极均设置在系泊链普环的前方。
闪光焊接工艺包括以下步骤:
A)、焊接准备,R6级系泊链环在编环后,将系泊链普环放于四个电极中间,其中四个电极分为两组,由固定上电极、固定下电极组成一组固定电极、由活动上电极、活动下电极组成一组活动电极,通过四个电极共同作用将系泊链普环固定在焊机上;
B)、闪光预热,固定电极和活动电极分别与焊接变压器次级相连接,施加电压后,焊接端面一次或多次迅速接触,又迅速分开,形成断续闪光;
C)、稳定的连续闪光过程,活动电极按一定速度推进,直至烧化量控制结束,烧化量即固定电极和活动电极的间距缩量,为16~18mm;
D)、顶锻,对焊接端面施加足够的顶锻压力,接口间隙迅速减小、过梁停止爆破,同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物,达到规定的顶锻量,并使接头区产生一定的塑性变形,以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的对接接头;
E)、有电持续顶锻,闪光结束后不立即断电,在顶锻过程中延迟一段时间停电;
F)、顶锻保压,固定电极和活动电极及顶锻油缸保压一段时间,即冷却时间,使接头处的焊缝有足够的变形抗力,防止环形回弹造成焊接端口开裂。
本发明工艺合理,保证链环焊接性能满足R6力学性能要求,推广应用具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的安装结构主视图。
图2是本发明的安装结构俯视图。
图中:1.固定电极;2.活动电极;3.系泊链普环;4.焊缝;101.固定上电极;102.固定下电极;201.活动上电极;202.活动下电极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限制:
一种R6级系泊链普环的闪光焊接工艺,包括系泊链普环3,其特征在于:所述的系泊链普环3的上部环形中部设置有焊缝4,焊缝4的左侧设置有固定电极1,固定电极1包括固定上电极101、固定下电极102;焊缝4的右侧设置有活动电极2,活动电极2包括活动上电极201、活动下电极202;固定上电极101和活动上电极201均设置在系泊链普环3的后方,固定下电极102和活动下电极202均设置在系泊链普环3的前方;包括以下步骤:
A)、焊接准备,R6级系泊链环在编环后,将系泊链普环3放于四个电极中间,其中四个电极分为两组,由固定上电极101、固定下电极102组成一组固定电极1、由活动上电极201、活动下电极202组成一组活动电极2,通过四个电极共同作用将系泊链普环3固定在焊机上;
B)、闪光预热,固定电极1和活动电极2分别与焊接变压器次级相连接,施加电压后,焊接端面一次或多次迅速接触,又迅速分开,形成断续闪光;
C)、稳定的连续闪光过程,活动电极2按一定速度推进,直至烧化量控制结束,烧化量即固定电极1和活动电极2的间距缩量,为16~18mm;
D)、顶锻,对焊接端面施加足够的顶锻压力,接口间隙迅速减小、过梁停止爆破,同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物,达到规定的顶锻量,并使接头区产生一定的塑性变形,以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的对接接头;
E)、有电持续顶锻,闪光结束后不立即断电,在顶锻过程中延迟一段时间停电;
F)、顶锻保压,固定电极1和活动电极2及顶锻油缸保压一段时间,即冷却时间,使接头处的焊缝4有足够的变形抗力,防止环形回弹造成焊接端口开裂。
具体实施时,本发明采取以下的焊接参数:
1)、烧化量:16~18mm,
烧化量的选取必须保证烧化过程结束时,能在焊件的两个端面上保证加热均匀,产生足够的熔化金属层,同时在一定深度上达到塑性变形温度,这样在顶锻的时候才能获得优质的接头;R6系泊链钢含有较多的Mo元素和少量的V,Nb,Ti等微量元素,这些元素会显著提高材料的高温强度,但是为了保证顶锻时能产生足够的塑性变形,需要适当增大烧化量,并延长烧化时间;
2)、顶锻长:19~22mm,
在顶锻量较小的时候,会有液态金属残留在接口中,易形成疏松、缩孔、裂纹、铸造组织、灰斑、氧化夹杂物、未焊透等缺陷,使接头力学性能降低,因而得到的冲击值较低;顶锻量偏大会挤压出过多的塑性金属,增加清除接头毛刺的困难,还会因接头局部撕裂以及晶纹严重弯曲,降低接头的冲击韧度;考虑到R6强度高,顶锻时变形抗力大,因此适当增加顶锻长已避免出现顶锻不实的情况;
3)、烧化速度:1.8~2.0mm/s,
焊接速度的选取关系着闪光焊接过程能否顺利进行,只有选取了合适的焊接速度才能保证闪光的强烈和稳定,并获得最佳的加热效果;被焊材料的成分和性能含有易氧化元素多的或导电导热性好的材料,烧化速度应较大;
4)、次级电压:14~16V,
次级电压的选择会影响到电源输出功率和焊接时的热效率;通过试验可知,次级电压过低的时候,闪光不稳定,容易发生焊件短路而中止闪光;次级电压过高,会在端面上留下较深的火坑,而且顶锻时无法完全封闭,易产生夹渣、缩孔等缺陷,影响接头质量;
5)、系统压力:16~20MPa,
由于R6级系泊链强度高,变形抗力大,因此相较于同规格低等级链环需要适当增加系统压力,防止在顶锻过程中电极发生打滑造成顶锻不足;
6)、有电持续顶锻,
有电持续顶锻为了在闪光停止后对焊缝进行补充加热,以利于排除液态金届和进行塑性交形;R6级系泊链应力大,增加有电顶锻使焊缝能够充分熔合,防止顶锻力移除后焊缝开裂;
7)、冷却时间,高强度链拥有更高的变形抗力,需要增加顶锻后的冷却时间以防止出现回弹。
本发明的上述实施例,仅仅是清楚地说明本发明所做的举例,但不用来限制本发明的保护范围,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。
Claims (2)
1.一种R6级系泊链普环的闪光焊接装置,包括系泊链普环(3),其特征在于:所述的系泊链普环(3)的上部环形中部设置有焊缝(4),焊缝(4)的左侧设置有固定电极(1),固定电极(1)包括固定上电极(101)、固定下电极(102);焊缝(4)的右侧设置有活动电极(2),活动电极(2)包括活动上电极(201)、活动下电极(202);固定上电极(101)和活动上电极(201)均设置在系泊链普环(3)的后方,固定下电极(102)和活动下电极(202)均设置在系泊链普环(3)的前方。
2.根据权利要求1所述的一种R6级系泊链普环的闪光焊接工艺,其特征在于:包括以下步骤:
A)、焊接准备,R6级系泊链环在编环后,将系泊链普环(3)放于四个电极中间,其中四个电极分为两组,由固定上电极(101)、固定下电极(102)组成一组固定电极(1)、由活动上电极(201)、活动下电极(202)组成一组活动电极(2),通过四个电极共同作用将系泊链普环(3)固定在焊机上;
B)、闪光预热,固定电极(1)和活动电极(2)分别与焊接变压器次级相连接,施加电压后,焊接端面一次或多次迅速接触,又迅速分开,形成断续闪光;
C)、稳定的连续闪光过程,活动电极(2)按一定速度推进,直至烧化量控制结束,烧化量即固定电极(1)和活动电极(2)的间距缩量,为16~18mm;
D)、顶锻,对焊接端面施加足够的顶锻压力,接口间隙迅速减小、过梁停止爆破,同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物,达到规定的顶锻量,并使接头区产生一定的塑性变形,以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的对接接头;
E)、有电持续顶锻,闪光结束后不立即断电,在顶锻过程中延迟一段时间停电;
F)、顶锻保压,固定电极(1)和活动电极(2)及顶锻油缸保压一段时间,即冷却时间,使接头处的焊缝(4)有足够的变形抗力,防止环形回弹造成焊接端口开裂。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160824 |