硬質合金BTA深孔鑽使用中的難點及解決方案Ⅰ

由於深孔加工具主要用於對孔深大於孔徑6倍的孔進行加工。深孔加工的物件特點和工具本身結構特點都與普通孔加工有所不同,具有諸多不利因素,稍不慎重,就會輕者造成孔加工品質低劣,重者導致工具損傷,因此在使用硬質合金BTA深孔鑽時,應注意以下幾個深孔加工難點: 

1、深孔加工無法直接觀察刀具切削情況,因此加工時只能通過聽聲音、看切屑、觀察機床負荷及切削液壓力等方法來判斷排屑及刀具磨損狀況。 
2、深孔加工散熱困難,必須採用有效、可靠的切削熱冷卻方式。 
3、深孔加工排屑困難,如發生切屑阻塞極易損壞刀具,因此必須合理選擇切削用量,保證斷屑可靠、排屑通暢。 
4、深孔加工時孔易發生偏斜,因此在刀具及進液器結構設計時應考慮導向裝置與措施。 
5、深孔加工時鑽杆長、剛性差、易振動,將直接影響加工精度及生產效率,因此合理選擇切削用量十分重要。

硬質合金深孔鑽

(未完待續。本文分為2部分,這是第1部分,第2部分請參考:http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/80082-ti-10289

 

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窄間隙鎢電極氬弧焊推廣需解決的問題

業主的認可和設計人員大力支持
目前,對於窄間隙鎢電極氬弧焊新工藝新材料的采用,必須得到業主的認可和大力支持,要求設計方在設計文件明確焊接工藝評定要求和選擇匹配的焊接新材料等,只有這樣才能改變我們長期以來采用的傳統施工工藝。在核電項目建造期間,擬在主管道、車間管道預制、儀表管、非標容器施工采用自動化焊接技術,不但可以保證焊接的質量,提高焊接的效率,還可以降低焊接的成本,保證生產進度,獲得美觀、清潔的焊縫,進一步改善現場施工條件,提高安裝公司核心技術的競爭力。
 
承包商公司領導的重視和支持
對於窄間隙鎢電極氬弧焊新工藝新材料的采用,必須有承包商公司領導的高度重視和大力支持。早期成立專項組,對擬開展自動焊的項目進行確定,投入技術人員進行技術論證,盡早進行自動焊和使用焊接新材料的早期規劃,及時下撥專項資金進行設備選購,盡快開展窄間隙鎢電極氬弧焊相關工藝試驗,然後拿出試驗數據與業主及設計方進行廣泛技術交流,盡快得到他們的認可,得到設計的合法化文件,進一步開展焊接工藝評定和焊接操作工培訓。
 
承包商必須盡快建立窄間隙鎢電極氬弧焊管理體制,提高焊接操作工的待遇,穩定焊接操作工隊伍的建設,充分發揮焊接操作工的主觀能動性,發揮出窄間隙鎢電極氬弧焊的優勢。特別是輔助系統的工藝管道窄間隙鎢電極氬弧焊的推廣,在AP1000核電施工中,還需要各方的積極努力,提高認識,才能得到推廣應用。
 

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窄間隙鎢電極氬弧焊推廣意義

一、推廣窄間隙鎢電極氬弧焊,有利於成本控制
 
1、推廣窄間隙鎢電極氬弧焊對成本的控制,表現在對人工、機械的節省等方面。
 
窄間隙鎢電極氬弧焊,對焊接操作工的個人技能要求較低,自動焊操作工培訓周期相對較短、培訓費用較低。同時,自動焊效率高、勞動強度低、焊接合格率高、質量穩定、可持續焊接,這就大大縮短管道焊接時間,同時避免了重複的預熱及後熱等工作。窄間隙鎢電極氬弧焊通過對人員、器具等的縮減,及對各因索效率的提升,實現了對施工成本的控制。
 
2、推廣窄間隙鎢電極氬弧焊對成本的控制,表現在對材料的節省。
 
使用傳統氬電聯合焊工藝,存在大量焊絲、焊條頭,對某核電廠常規島現場回收焊條頭進行統計,回收焊條頭約占焊條總長度的1/5,甚至有達1/3。回收焊條頭一般作為廢物處理,這就造成了很大的浪費,以某核電站常規島主蒸汽系統一只焊口為例,整只焊口共用焊條52kg,產生焊條頭就達10kg左右。推廣使用窄間隙鎢電極氬弧焊工藝就幾乎不存在焊條、焊絲頭的浪費,這對大口徑厚壁管道焊接而言也是很大的節約。
 
二、推廣窄間隙鎢電極氬弧焊,有利於進度控制
 
在同樣環境條件下,與傳統的手工焊比較,自動焊接工藝方法能夠明顯的提高焊接效率,一般采用自動氬弧焊,焊接效率可以提高2.5~4倍。而推廣使用窄間隙鎢電極氬弧焊,不同於傳統氬電聯合焊使用多層多道焊接工藝,窄間隙鎢電極氬弧焊焊接工藝的坡口可以實現單層單道焊,這就更進一步提升了焊接效率。
 
三、推廣窄間隙鎢電極氬弧焊,有利於質量控制
 
推廣窄間隙鎢電極氬弧焊,工期短、進度快、質量穩定,窄間隙鎢電極氬弧焊遺傳了TIG優點,由於氬氣的保護作用,TIG焊可用於焊接易氧化的非鐵金屬及其合金、不鏽鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔的活性金屬等,其接頭具有良好的韌性,焊縫金屬中的氫含量很低,一般認為TIG焊是焊接質量最可靠的工藝之一。同時,采取自動焊,對焊工個人操作技能要求低,對焊工培養周期短,可以減輕勞動強度,最大限度的減少人為因索對焊接質量的影響。
 
為了在窄小的坡口內實現高質量、穩定的焊接,就必須解決坡口兩側熔合、對焊縫金屬的保護、焊接過程中的焊縫跟蹤以及自動化控制等關鍵技術。窄間隙鎢電極氬弧焊采取合理技術措施,很好的解決了這些問題。
 

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鎢電極氬弧焊接的安全防護措施

一、焊接煙塵和有毒氣體的防護
 
通風措施。鎢電極氬弧焊工作現場要有良好的通風裝置,以排出有害氣體及煙塵除廠房通風外,可在焊接工作量大,焊機集中的地方,安裝幾臺軸流風機向外排風。此外,還可采用局部通風的措施將電弧周圍的有害氣體抽走,例如采用明弧排煙罩、排煙焊槍、輕使小風機等。
 
二、放射性防護
1、磨尖釷鎢棒應各有專用砂輪,砂輪應安裝除塵設備。砂輪機地面上的磨屑經常作濕式掃除,並集中深埋處理。地面、牆壁宜鋪設瓷磚或水磨石,以利清掃汙物。
2、焊接地點應設單室。針鎢棒儲存地點應固定在地下室,並存放在封閉箱內。大量存放應放於鐵箱裏,並安裝通風裝置。
3、手工焊接操作時,必須戴送風式頭盔,或采取其他有效的通風措施。磨尖釷鎢電極時應戴除塵口罩。
4、根據生產條件盡可能采取穩弧排煙罩,並且在操作中小應隨便打開罩體。
5、要合理地選用工藝規範,避免釷鎢電極的過量燒損。
6、接觸釷鎢電極後應以流動水和肥皂水洗手。
 
三、防護高頻的措施
1、為了防備和削弱高頻電磁場的影響,采取的措施有:
2、工件良好接地,焊槍電纜和地線要用金屬編織線屏蔽;
3、適當降低頻率;
4、盡量不要使用高頻振蕩器作為穩弧裝置,減小高頻電作用時間。
 
四、其它個人防護措施
鎢電極氬弧焊時,山於臭氧和紫外線作用強烈,宜穿戴非棉布工作服(如耐酸呢、柞絲綢等)。在容器內焊接又不能采用局部通風的情況下,可以采用送風式頭盔、送風口罩或防毒口罩等個人防護措施。
 

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鎢電極氬弧焊接的有害氣體

在鎢電極氬弧焊接電弧高溫和強烈紫外線的作用下,電弧周圍形成多種有害氣體,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氫等。
 
臭氧是種刺激性有毒氣體,呈淡藍色。濃度較高時,發出腥臭味;高濃度臭氧還略帶酸味。臭氧對人體的主要危害是對呼吸道及肺有強烈刺激作用。往往引起咳嗽、胸悶、食欲不振、疲勞無力、頭暈、全身疼痛等,嚴重時還會引起支氣管炎和肺水腫等。
 
氮氧化物是刺激性有毒氣體。一氧化氮呈紅褐色,具有特殊臭味。
 
氮氧化物對人體的危害主要是對肺組織的刺激作用,其被吸入呼吸道後,在肺泡內逐漸與水作用形成硝酸和亞硝酸,對肺組織產生強烈刺激和腐蝕作用,引起中毒。慢性中毒的主要症狀是神經衰弱,如失眠、頭痛、食欲不振、體重下降。濃度高的氮氧化物能引起急性中毒,其中毒輕者,僅發生急性支氣管炎;重度中毒時,引發咳嗽激烈、呼吸困難、虛脫、全身軟弱無力等症狀。
 
氮氧化物對人體的作用也是可逆的,隨著脫離作業時間的增長,其不良影響逐漸減少或消除。
 
在鎢電極氬弧焊時,如果不采取通風措施,其濃度往往超過衛生標准十幾倍,甚至幾十倍。在焊接過程中,通常臭氧和氮氧化物同時存在,因此它們的毒性更大。一般情況下,兩種有毒氣體同時存在比單一有毒氣體的危害作用高15~20倍。
 

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手工鎢電極氬弧傳統焊與向下焊的對比

手工鎢電極氬弧焊在管材焊接中大都采用傳統焊接技術,即從下向上焊接,在焊接過程中由於操作不當容易造成焊瘤、內凹、夾鎢等缺陷;在施焊現場如果存在環境障礙或焊接位置不適合傳統焊工藝時,就需將向下焊技術應用到手工鎢電極氬弧焊當中。
 
傳統焊與向下焊的對比如下:
 
(1)采用向下焊焊接時,焊接電弧一直指向已焊接部位。熔池冷卻緩慢,有利於改善焊縫金屬組織,提高焊接質量;傳統焊焊接時,焊接電弧指向未焊部位,對未焊部位起到預熱作用,有利於焊絲和母材熔化在一起。
 
(2)向下焊時,焊槍在熔池的前方,便於觀察熔池,熔深大,焊縫背面成形好,減少了內凹、熔合不良等缺陷的產生;由於重力作用,鐵液自然下淌,焊縫兩邊熔合良好,成形美觀。傳統焊時熔深小,焊縫背面不易產生焊瘤,但焊縫兩邊易產生熔合不良。
 
(3)向下焊時鎢電極不易燒損,因而有效地避免了焊縫夾鎢現象產生;而傳統焊鎢電極容易和焊絲粘連一起,造成焊縫夾鎢。
 
(4)向下焊的焊接速度比傳統焊的焊接速度稍微快些,有利於提高工作效率。
 
(5)對2種焊接方法均采用RT射線探傷,均為一級片,內部質量很好。
 
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鎢電極脈沖氬弧焊的優點及適用範圍

鎢電極脈沖氬弧焊是通過調節脈沖電流幅值、基值電流大小、脈沖電流持續時間和基值電流持續時間,以控制熱輸入量,從而控制焊縫及熱影響區的尺寸和質量。鎢電極脈沖氬弧焊的優點及適用範圍是:
 
(1)可以精確控制對焊件的熱輸入和熔池尺寸。提高焊縫抗燒穿和熔池的保持能力,容易獲得均勻的焊縫厚度,特別適用於薄板(薄至0.1mm)全位置焊接和單面焊雙面成形。
 
(2)每個焊點的加熱和冷卻迅速,所以適用於焊接導熱性能和厚度差別大的焊件。
 
(3)脈沖電弧可以用較低的熱輸入而獲得較大的焊縫厚度,故同樣條件下能減小焊接熱影響區和焊件變形,這對薄板、超薄板焊接更為重要。
 
(4)焊接過程中熔池金屬冷凝快,高溫停留時間短,可減少熱敏感材料(如鎳鉻合金、鈦合金等)焊接時產生裂紋的傾向。
 
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雙相不鏽鋼管-板自動鎢電極氬弧焊

雙相不鏽鋼是近20多年發展起來的一種新型高強度、耐腐蝕性的優質不鏽鋼,其特點是具有均勻的奧氏體和鐵素體雙相組織的組合,在化工設備加工制作過程中,特別是熱加工,焊接等特殊工藝過程中都必須確保其均勻的雙相組織,和良好的機械性能、耐腐蝕性能和內外質量,對於熱交換器而言,管-板焊接能否確保焊縫區的雙相組織均勻分布也便成為交換器制造的關鍵工序。
 
由於雙相不鏽鋼金相組織的變化,自動鎢電極氬弧焊前對焊道的清理要比一般不鏽鋼嚴格。要求如下:
1.待焊區的鐵離子、水、鏽、油、灰塵、油漆、記號筆等都必須清理幹淨防止其影響化學成分和機械性能。
 
2.焊接坡口及管頭在焊前必須酸洗、沖淨,去除影響金相組織的雜質,使其化學成分相對純潔。
 
3.施工現場無鐵離子汙染,廠房內無粉塵、無風、清潔,雙相鋼設備施工處無碳素鋼產品施工,所有接觸雙相鋼焊接坡口,焊材的工具、手套等都必須無鐵汙染,雙相鋼工件的擺放必須遠離碳鋼,且不可直接放置在鐵件,冰泥地,土地上,最好放在木墊,橡皮墊或不鏽鋼墊板上。
 
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自動鎢電極氬弧焊

鋼制管殼式換熱器在化工生產中應用十分普遍,而管-板焊接是換熱器制造過程中的一道關鍵工序,它直接影響產品的質量和使用壽命,手工鎢電極氬弧焊一直是管-板焊接的主要手段,由於是手工操作,其焊接質量不穩定,工作效率低,所以自動鎢電極氬弧焊代替手工鎢電極氬弧焊是必然的趨勢,它不僅提高了焊接自動化水平,而且焊縫質量也明顯提高,降低了生產成本,減輕了焊工的勞動強度,特別當有些特殊材料和特殊結構的管-板焊接用手工焊無法達到質量要求時,管-板自動鎢電極氬弧焊就更顯示出其重要性。在焊接自動化領域實現了質的飛躍,同時,對於雙相不鏽鋼管-板自動鎢電極氬弧焊管頭縮進管板孔內的焊接,具有手工焊無法替代的優勢,進一步體現了自動化焊接的技術優勢。
 
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硬質合金BTA深孔鑽操作簡析

在機臺上正式使用硬質合金BTA深孔鑽之前首先要選取適合加工材料的刀片。刀片的選取主要是選取刀片的牌號和刀片的斷屑槽。在刀具的說明書中對各種刀片所適合加工的材料都有一個詳細的說明。在選擇刀片時,根據你加工的材料選擇合適的刀片就可以了。有的材料可能好幾種刀片都能加工。這就要從這幾種刀片中經過試加工選出一種最適合的。

然後針對不同的材料選取合適的BTA深孔鑽加工參數。因為硬質合金BTA 深孔鑽都採用的是內排屑,加工參數要是選取不合適就會影響排屑,使正常加工無法進行。BTA鑽的主要加工參數是轉速(r/min)、進給量(mm/min)和冷卻潤滑油的流量(l/min)。

這裏以普通車床環境介紹BTA 深孔鑽工作情況。被加工工件由車床大拖板上的V形鐵定位並用螺栓壓板夾緊。鑽孔加工時,鑽杆由主軸內的專用夾頭夾緊並在主軸帶動下旋轉,工件則由大拖板帶動作進給運動。機床工作臺上安裝了進液器,並通過O形密封圈與工件左端面密封連接。加壓切削液由進液器的進液口注入,經過鑽杆外徑與孔壁間的縫隙流入切削區,對刀具進行冷卻,切屑隨同切削液一起由鑽杆內孔通過專用夾頭的出液口從排液箱排出。切削液可採用濃度5%的乳化液;切削用量可選用V=60~90m/min,S=0.035~0.23 mm/r。由於鑽杆細長,容易變形,因此在機床導軌上安裝了活動中心支承,可對鑽杆的任意位置進行支承。進液器與大拖板通過聯接板聯接,並隨工件一起作進給運動。 (結束)

BTA 深孔鑽
 

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