深熔氩弧焊KTIG与脉冲MIG焊对比分析
深熔氩弧焊KTIG 与脉冲MIG焊对比分析
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焊接工艺:
以板厚10mm 304不锈钢对接焊缝为例
MIG焊采用单面60度V型坡口,钝边1m,不留间隙焊,背面清根,多层多道焊
深熔氩弧焊不开坡口,单面焊双面成型
下图右半部分为不加丝深熔表面成型效果,左半部分是二次摆动盖面效果
下图为KTIG深熔氩弧焊工艺背部成型效果
深熔氩弧焊(KTIG)焊接工艺参数如下:
奥氏体不锈钢及其镍基合金的焊接工艺指南
厚度 (毫米) |
焊接速度 (毫米/分钟) |
焊接电流 (安培) |
间隙* (毫米) |
3 |
500 |
270 |
0~0.5 |
4 |
500 |
380 |
0~0.5 |
6 |
380 |
425 |
0~0.8 |
8 |
320 |
480 |
0~1.0 |
10 |
270 |
500 |
0~1.5 |
13 |
220 |
550 |
0~1.5 |
说明:间隙*---焊缝间隙。
以上焊接参数必须在下列条件下实现:
1、电极: 6.4毫米钨极
2、保护气体: 高纯氩气,流量20L/min
3、焊接前应清除焊接区域的表面氧化层及油污(包括表面和背面)。
焊接成本计算
序号 |
项目 |
MIG焊计算式 |
深熔氩弧焊 计算式 |
MIG焊 |
深熔氩弧焊 |
||
工艺参数 |
(1) |
焊接速度( mm/min) |
焊道正1 |
204.00 |
270.00 |
||
(2) |
焊道正2 |
108.00 |
|||||
(3) |
焊道反1 |
252.00 |
|||||
(4) |
坡口加工速度(mm/min) |
1000.00 |
|||||
(5) |
清根速度 (mm/min) |
500.00 |
|||||
(6) |
焊道冷却及清渣速度(min/m) |
10.00 |
|||||
(7) |
折算综合焊接生产度 (mm/min) |
1000÷[1000÷(1)+ 1000÷(2)+1000÷(3) +1000÷(4)+1000÷(5)+1000÷(6)] |
32.12 |
270.00 |
|||
焊材费用 |
(8) |
熔敷金属量 (kg/m) |
0.58 |
0.19 |
|||
(9) |
焊丝用量(kg/m) |
0.68 |
0.23 |
||||
(10) |
焊材单价(元/kg) |
40.00 |
40.00 |
||||
(11) |
焊材费用(元) |
(9)×(10) |
27.20 |
9.20 |
|||
(12) |
燃弧时间(min/m) |
1000÷(1)+1000÷(2)+ 1000÷(3) |
1000÷(7) |
18.13 |
3.70 |
||
(13) |
气体流量(L/min) |
15.00 |
20.00 |
||||
(14) |
气体单价(元/L) |
0.04 |
0.04 |
||||
(15) |
气体费用(元/m) |
(12)×(13)×(14) |
10.88 |
2.96 |
|||
(16) |
清根时间(min/m) |
2.00 |
0.00 |
||||
(17) |
开坡口时间(min/m) |
1.00 |
0.00 |
||||
(18) |
焊道冷却及清渣时间(min/m) |
10.00 |
0.00 |
||||
(19) |
总作业时间(min/m) |
(12)+(16)+(17)+(18) |
31.13 |
3.70 |
|||
(20) |
人工单价(元/h) |
25.00 |
25.00 |
||||
(21) |
人工费用(元/m) |
(19)×(20)÷60 |
12.97 |
1.54 |
|||
(22) |
焊接电源功率(KW) |
12.00 |
30.00 |
||||
(23) |
电价(元/kw*h) |
1.00 |
1.00 |
||||
(24) |
电力费用(元/m) |
(24)×(23)×(20)÷60 |
6.23 |
1.85 |
|||
(25) |
焊接成本(元/m) |
(11)+(15)+(21)+(24) |
57.27 |
15.56 |
|||
成本核算说明:
焊缝实芯焊丝用量计算
计算公式 W= ALρ/p
P表示焊材利用率(利用率为经验常数通常实芯焊丝0.85~0.9;药芯焊丝取0.55~0.6)
W(kg)表示焊材重量;A(mm2)表示焊缝截面积;L(mm)表示焊缝长度;
ρ(kg/cm3)表示焊缝金属比重,不锈钢通常为7.93,经放样算出焊缝截面尺寸A为73 mm2
W= ALρ/p
MIG焊该种焊缝每米实芯焊丝用量WMIG=73×1000×7.93×10-6÷0.85=0.68kg/m
高效深熔焊不须开坡口,焊丝填充只发生在盖面焊道,故取W深=1/3WMIG=0.23kg/m
等离子破口加工速度取1000mm/min
碳弧气刨清根速度取500mm/min
焊道冷却及清理速度10min/m
人工单价取200元/天
电价取1元/度
氩气单价取0.04元/L
焊接成本=人工成本+电费+焊材成本+气体成本
焊接10mm 304不锈钢全熔透对接焊缝,以1台深熔焊焊接设备满负荷的1台班生产量为日产量时,日焊接生产量为129.6m,焊接成本为2016.58元;普通MIG焊需要8.4台班,焊接成本为7422.2元。
焊接效果对比
深熔氩弧焊
1、焊缝光顺平滑、特别是背面焊缝。
2、焊缝为“钉状”结构,增强了焊缝的力学性能,同时使焊接的变形量小。
3、实际工程应用统计结果,焊缝拍片合格率超过98%。
脉冲MIG焊
1、焊缝光顺平滑,但根部易出现焊接缺陷。
2、由于采用多层多道焊,整体热输入大,焊接变形量大。
3、实际工程应用统计结果由于根部气孔及焊缝及母材易出现未融合,焊缝拍片合格率低于90%。
KTIG深熔氩弧焊其它优点
1、实现焊接过程自动化, 操作简单,操作工人经过2天培训可独立操作。
2、焊缝一次成型,不需要开坡口或添加焊材便可实现凸焊缝,可同步盖面。
3、能实现单面焊双面成型,焊缝美观,变形量小,背面不必清根, 背面焊缝宽度2~3毫米,正面焊缝宽度通常为板厚度的1.5倍左右
4、焊接容错率高,在一定厚度下,焊接工件的间隙及错边量可达到2毫米。
5、焊接速度快,速度是普通TIG/GTAW的10倍以上。
6、焊接包括碳素合金钢、不锈钢、钛合金、镍基合金、钴合金和锆等材料,能保证超常的焊接速度和质量。
7、碳素合金钢的一次焊穿厚度为10毫米、不锈钢及镍基合金等为13毫米、钛合金、钴合金和锆等为16毫米,超过焊接厚度部分需开“V”坡口。
8、焊接过程采用氩气保护。
9、焊接效率高,能耗低。
10、设备维护成本低。
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