STT焊接技术的研究

　　1林肯STT管道向下半自动根焊设备

　　1.1林肯STT管道向下半自动根焊是一种新工艺。STT是“SurfaceTensionTransfer”的英文缩写，即表面张力过度的意思，整套设备包括林肯逆变STTⅡ型电源和LN-742四轮送丝机。

　　1.2STT焊机主要工艺参数及作用：

　　①送丝速度：控制熔敷效率。

　　②基值电流：控制焊缝形状，提供焊缝总体热输入量的控制。

　　③峰值电流：控制电弧长度与“电弧压缩”控制相似。

　　④热起弧：设置热起弧控制可以提高起弧的成功率。

　　⑤尾拖：提供附加电弧热量而不致熔滴变得太大。

　　1.3STT参数调节

　　①将尾拖设置为0，丝速设置为254cm（100in）/min，基值电流设置为20A-40A，热起弧根据接头需要设置，一般为7-8（面板刻度），增加200A-500A电流的时间约为3s。

　　②在待焊的坡口内焊接。调节峰值电流，当满足最小的飞溅和熔池搅动作用时可确定峰值电流的大小。

　　③峰值电流确定后，反复调节基值电流、送丝速度至焊缝成形合适即可。

　　④当坡口两侧熔合不良时，增大尾拖值，提高电弧在熔池上的覆盖面积。

　　2直径1016mmx14.7mm管对接根焊工艺

　　2.1坡口形式见图1。

　　图1坡口形式

　　2.2林肯STT根焊工艺参数

　　根焊工艺：根焊设备采用林肯逆变STTⅡ型电源配LN-10送丝机；采用国产锦泰焊丝JM-58；直径1.2mm；极性反接；气流量18-22L/min；焊丝伸出长10-12mm；热起弧设置为7-8；尾拖设置为6-7；预热温度为80℃；STT向下焊接工艺参数见表1。

　　3STT根焊操作技术要点

　　3.1管口组对

　　①由于管径大、厚度较大，对口时必须保证错变量≤3.0mm，钝边和坡口间隙与图l相同。

　　②对口时管口上部间隙要小，底部间隙稍大，推荐在0点、3点、6点位置分别为2.3mm、2.5mm、3.0mm。

　　3.2STT根焊操作要点

　　①0点-1点半位置焊接操作要点：由于该位置处于平焊位置，为了避免形成焊瘤或穿丝，焊嘴倾角为60°左右。从坡口一侧引弧，坡口钝边熔化后快速向坡口另一侧移动并做停留形成熔池。采用月牙、锯齿或内“U”形摆动，焊丝伸出长为10-12mm，焊接速度在16一18cm/min。

　　②l点半—5点位置焊接操作要点：由于该位置处于立焊位置，焊接操作容易，焊嘴倾角为75°左右，在坡口两侧可不做停顿，只要焊丝末端侧顶住熔池，直线下拉即可，焊丝不做摆动。焊接速度在22—24cm/min为宜。

　　③5点—6点位置焊接操作要点：由于该位置处于仰焊位置，为了避免熔滴下淌和背面焊缝内凹，焊嘴倾角为90°左右，焊丝做月牙或锯齿摆动，焊丝末端要顶住熔池。焊接速度在16～18cm/min为宜。

　　④接头：用角向砂轮机打磨成缓坡形，在缓坡凹陷的2/3处引弧即可。

　　⑤收弧：电弧熄灭后，焊嘴稍停留2—3秒钟。

　　3.3STT根焊缺陷形成原因及防止措施。

　　3.3.1气孔

　　①产生原因：COz气体不纯、环境风速过大、CO2气体未干燥或压力不足及焊丝伸出长度过长。

　　②防止措施：使用纯度高于99.5%的Co2气体、加强气体保护、干燥CO2气体，提高压力及缩短焊丝伸出长度。

　　3.3.2焊接过程飞溅大

　　①产生原因：基值电流或峰值电流过大。

　　②防止措施：调整基值电流或峰值电流。

　　3.3.3穿丝

　　①产生原因：基值电流偏低或焊丝末端未顶住熔池。

　　②防止措施：调整基值电流及焊丝末端必须顶住熔池。

　　3.3.4未熔合

　　①产生原因：管口温度小、热起弧参数低、峰值电流设置较低或焊嘴角度倾斜。

　　②防止措施：加强预热或提高基值电流热起弧参数及峰值电流、调整焊嘴角度。

　　3.3.5未焊透

　　①产生原因：间隙过小，钝边太厚。

　　②防止措施：调整间隙和钝边。

　　4结语

　　STT根焊技术的研究及应用具有下列优点：①STT根焊是一种低氢焊接工艺，在通常留有间隙的焊接接头情况下，可有效地减少管道根焊焊道的未熔合缺陷；②精确的热输入控制以减少变形和烧穿；③极大地减少飞溅；④焊缝背面成形与TIC相似，焊缝正面平整；⑤焊接生产效率高。