專利名稱：：一種厚板拼板埋弧焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種埋弧焊接方法，特別是涉及一種厚板拼板埋弧焊接方法，可以很好的控制25腿45隱厚板埋弧焊的焊接變形，屬于焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：厚板采用埋弧自動焊焊接，既可以提高勞動效率，降低勞動強度，改善勞動環(huán)境，節(jié)約焊材，又可降低勞動成本。但是，厚板埋弧自動焊接容易產(chǎn)生氣孔、裂紋、夾渣、未融合、未焊透等缺陷。最重要的缺點是焊接變形不易控制，引起其焊接變形的主要原因是1、由于大厚度板結(jié)構(gòu)剛性大，焊接后冷卻速度較快，焊縫受到較大的拘束，因此焊縫受到的殘余應(yīng)力也大，從而引起大變形，無法得到滿意的產(chǎn)品。2、焊接時，焊接參數(shù)對焊接接頭組織的性能和缺陷的形成有較大影響。焊接線能量較小時，易產(chǎn)生了冷裂紋、未熔合、夾渣等焊接缺陷；焊接線能量較大時，易使焊縫及熱影響區(qū)組織性能嚴(yán)重下降，成型后的焊縫強度和質(zhì)量嚴(yán)重降低。3、在70°坡口打底焊時，焊接電流較大時，焊縫成形系數(shù)小，焊接熔池深而窄。在焊縫結(jié)晶時，由于先結(jié)晶的金屬較純，后結(jié)晶的金屬雜質(zhì)較多，并富集在晶粒的周界，隨著柱狀晶粒的長大和推移，把雜質(zhì)排向熔池的中心，這些雜質(zhì)的熔點較低，形成了液態(tài)薄膜；在其固液相狀態(tài)下，焊接應(yīng)力的作用使焊縫產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。而在焊接電流過小時或坡口根部截面過小時，熔池中的氣體和夾雜物難以浮出表面，易產(chǎn)生氣孔和夾渣。4、在坡口內(nèi)多層多道焊時，由于坡口局部彎曲過大，或者在操作過程中，工件或焊絲偏移，使焊縫偏向坡口的一側(cè)，而坡口的另一側(cè)母材則由于加熱不足產(chǎn)生未熔合或形成深凹槽。覆蓋在深凹槽上面的焊道不能徹底將其熔化焊透時，深凹槽處存在夾渣。5、厚板翻身后在50。坡口根部焊接時，若電弧電壓過大，焊接電弧的熱量大部分被坡口兩側(cè)母材吸收，而底部因沒有足夠的熱量熔化母材和焊劑，易產(chǎn)生未熔合、未焊透和夾渣缺陷。若電弧電壓過小，容易產(chǎn)生未融合或斷弧的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于根據(jù)厚板拼板埋弧自動焊的缺陷特點，針對25mm45mra之間的厚板埋弧自動焊，提供一種能很好地控制焊接變形的厚板拼板埋弧焊接方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)1、根據(jù)鋼板材料選擇合適的焊條、埋弧焊絲、焊劑等焊接材料；2、坡口形式采用機械加工，在需要對接的鋼板材料的上部各開一35度坡口，下部開一25度坡口；3、焊前準(zhǔn)備①清除坡口及坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化物和水分等有害物質(zhì)，打磨坡口至出現(xiàn)金屬光澤；②埋弧焊絲不得有折彎，端頭需打磨以除去油污、鐵銹等雜質(zhì)；③焊劑須保持清潔，粒度均勻適宜并在35(TC高溫進行2小時的烘干；對回收的焊劑需進行過篩，以除去焊渣、塵土、粉末等雜物，并按重新在35(TC高溫進行2小時烘烤；定位焊時焊條與被焊金屬相匹配，并采用與上述①的工藝措施以保證定位焊縫不得存在氣孔、夾雜等缺陷；⑤為了避免板材端頭焊縫產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，板材焊縫兩端須加焊約100mmX100mm的材質(zhì)及厚度與母材相同的引熄弧板；4、焊前預(yù)熱將焊件坡口兩側(cè)各180mm范圍內(nèi)的母材預(yù)熱到100-120°C，這樣可降低焊后冷卻速度，減緩淬硬傾向，減小焊接殘余應(yīng)力，防止冷裂紋的產(chǎn)生；5、焊接過程①、根據(jù)板材厚度及坡口根部截面尺寸選擇在7G度坡口根部打一至兩道打底焊，每道焊后清渣；②、第一次翻身后，采用碳弧氣刨清根，應(yīng)特別注意碳刨后坡口形狀的修整，對坡口表面凹凸不平處或形狀不規(guī)則處應(yīng)打磨修整到符合要求為止；③、50度坡口根部進行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干凈。特別指出，這道打底焊尤其重要，由于是焊縫的中心成型區(qū)域，所以是控制變形、質(zhì)量的關(guān)鍵步驟；④、根據(jù)板厚，繼續(xù)在50度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫;、第二次翻身，根據(jù)板厚，在7Q度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫；6、注意事項①正反兩面打底焊時，注意焊絲對準(zhǔn)坡口中心，采用比工藝給定的參數(shù)偏下限的焊接線能量，使焊縫成形系數(shù)控制在1.32之間，以使熔池中的氣體和夾雜物能充分浮出；②采用多層多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口兩側(cè)交替排列，采用薄層焊，避免在坡口母材邊緣形成深凹槽和咬邊；③焊接過程中注意每道焊縫熔渣的清理，注意檢測每道焊縫施焊前的溫度不低于預(yù)熱溫度，如果溫度低于預(yù)熱溫度，須加熱到預(yù)熱溫度；每焊完一焊道應(yīng)進行檢査，對坡口母材邊緣已形成的深凹槽，用砂輪打磨至覆蓋焊道能充分熔化焊透為止，若發(fā)現(xiàn)咬邊、夾渣等缺陷必須清除和修復(fù)。本發(fā)明的有益效果是:在二次翻身控制的同時，采用上述焊接工藝措施生產(chǎn)，使25mm45mra厚板埋弧自動焊的焊接質(zhì)量得到了控制，焊縫一次拍片合格率達100%，焊接變形得到了理想的控制，焊接接頭的力學(xué)性能滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。圖1是厚板拼板埋弧焊接坡口形式；圖2是引熄弧板安裝圖；圖3是焊道在坡口兩側(cè)交替排列示意圖。具體實施例方式如圖l、2、3所示，本實施例的一種厚板拼板埋弧焊接方法，以板厚35ram為例，對其進行拼板埋弧焊接1、板材型號CCSE板厚35國板長10100mm板寬2380mmX2板材屬于低合金高強度鋼，根據(jù)等強度原則，焊接材料按表l選擇。表l:焊接材料參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、坡口形式如圖1所示，采用機械加工，在需要對接的鋼板材料l的上部各開一35度坡口，下部開一25度坡口，鋼板材料對接后，上部坡口為7Q度，下部坡口為50度。3、焊前準(zhǔn)備①清除坡口及坡口兩側(cè)20ram范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化物和水分等有害物質(zhì)，打磨至出現(xiàn)金屬光澤。②焊絲不得有折彎，端頭需打磨以除去油污、鐵銹等雜質(zhì)。③焊劑須保持清潔，粒度均勻適宜，并進行35(TCX2h的烘干。對回收的焊劑需進行過篩，除去焊渣、塵土、粉末等雜物，并按規(guī)定重新烘烤。定位焊時焊條與被焊金屬相匹配，并采用與正式焊接相同的工藝，定位焊縫2不得存在缺陷。⑤如圖2所示，為了避免板材端頭焊縫產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，焊縫兩端加焊約IOOX100mm的材質(zhì)及厚度與母材相同的引熄弧板l。4、焊前預(yù)熱將焊件坡口兩側(cè)各180mm范圍內(nèi)的母材預(yù)熱到100-12(TC，這樣可降低焊后冷卻速度，減緩淬硬傾向，減小焊接殘余應(yīng)力，防止冷裂紋的產(chǎn)生。5、焊接過程如圖3所示①、根據(jù)現(xiàn)場的實際試驗進行了模擬制作，板材厚度及坡口根部截面尺寸選擇在7Q度坡口根部打兩道打底焊，每道焊后清渣。②、第一次翻身后，采用碳弧氣刨清根，應(yīng)特別注意碳刨后坡口形狀的修整，對坡口表面凹凸不平處或形狀不規(guī)則處應(yīng)打磨修整到符合要求為止。③、50度坡口根部進行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干凈。特別指出。這道打底焊尤其重要，由于是焊縫的中心成型區(qū)域，所以是控制變形、質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。、根據(jù)板厚，繼續(xù)在50度坡口面采用多層多道焊填滿焊縫。⑤、第二次翻身，根據(jù)板厚，在70度坡口面采用多層多道焊填滿焊縫?！颉⒕唧w焊接數(shù)據(jù)見附表2。表2:焊接過程及焊接參數(shù)表_焊接參數(shù)7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>6、注意事項①正反兩面打底焊時，注意焊絲對準(zhǔn)坡口中心，采用較合適的焊接線能量，使焊縫成形系數(shù)控制在l.32之間，熔池中的氣體和夾雜物能充分浮出。②采用多層多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口兩側(cè)交替排列，見圖3。焊接線能量不宜過大，采用薄層焊，避免在坡口母材邊緣形成深凹槽和咬邊。③焊接過程中注意道同熔渣的清理，控制道間溫度不低于預(yù)熱溫度。每焊完一焊道應(yīng)進行檢查，對坡口母村邊緣已形成的深凹槽，用砂輪打磨至覆蓋焊道能充分熔化焊透為止若發(fā)現(xiàn)咬邊、夾渣等缺陷必須清除和修復(fù)。⑤背面采用碳弧氣刨清根的，應(yīng)特別注意碳刨后坡口形狀的修整，對坡口表面凸凹不平處或形狀不規(guī)則處應(yīng)打磨修整到符合要求為止。7、檢驗悍接前仔細(xì)檢查坡口情況后進行裝配，裝配后在試板上取4個變形檢測點進行詳細(xì)標(biāo)示和測量，裝配變形為O.8mm，遠(yuǎn)低于焊接前的裝配變形的控制范圍4mm/每米，然后進行埋弧自動焊焊接。板材焊接后進行整體消除應(yīng)力熱處理，改善焊接接頭的組織和力學(xué)性能。焊接完畢后仍有部分變形，大約2mm，經(jīng)過完全冷卻后，對4個測量點進行測量發(fā)現(xiàn)焊接變形基本為0，實驗數(shù)據(jù)信息記錄到位，變形控制基本到位，焊接成功。本發(fā)明并不限于以上實施方式，只要是本說明書及權(quán)利要求書中提及的方案都是可以實施的。權(quán)利要求1、一種厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于它包括以下步驟(1)根據(jù)鋼板材料選擇合適的焊條、埋弧焊絲、焊劑；(2)坡口形式采用機械加工，在需要對接的鋼板材料的上部各開一35度坡口，下部開一25度坡口；(3)焊前準(zhǔn)備①清除坡口及坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化物和水分等有害物質(zhì)，打磨坡口至出現(xiàn)金屬光澤；②埋弧焊絲不得有折彎，端頭需打磨以除去油污、鐵銹等雜質(zhì)；③焊劑須保持清潔，粒度均勻適宜并在350℃高溫進行2小時的烘干；④定位焊時焊條與被焊金屬相匹配，并采用上述①的工藝措施以保證定位焊縫無氣孔、雜質(zhì)；⑤鋼板材料焊縫兩端須加焊約100mm×100mm的材質(zhì)及厚度與母材相同的引熄弧板；(4)焊前預(yù)熱將焊件坡口兩側(cè)各180mm范圍內(nèi)的母材預(yù)熱到100-120℃；(5)焊接過程①、根據(jù)板材厚度及坡口根部截面尺寸選擇在70度坡口根部打一至兩道打底焊；②、第一次翻身后，采用碳弧氣刨清根，并對碳刨后坡口表面凹凸不平處或形狀不規(guī)則處進行打磨修整到符合要求為止；③、50度坡口根部進行翻身后的第一道打底焊；④、根據(jù)板厚，繼續(xù)在50度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫；⑤、第二次翻身，根據(jù)板厚，在70度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在進行步驟(5)所述打底焊時，焊絲對準(zhǔn)坡口中心，采用此工藝給定的參數(shù)偏下限的焊接線能量，使焊縫成形系數(shù)控制在1.32之間。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在進行步驟(5)所述的多層多道焊時，焊道在坡口兩側(cè)交替排列，采用薄層焊。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在步驟(5)的焊接過程中，要清理每道焊縫的熔渣，每道焊縫施焊前的溫度不低于步驟(4)所述的預(yù)熱溫度100-12(TC，如果溫度低于預(yù)熱溫度，須加熱到預(yù)熱溫度。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在進行步驟(5)的操作時，每焊完一焊道應(yīng)進行檢査，對坡口母材邊緣已形成的深凹槽，用砂輪打磨至覆蓋焊道能充分熔化焊透為止，若發(fā)現(xiàn)咬邊、夾渣等缺陷必須清除和修復(fù)。全文摘要本發(fā)明公開了一種厚板拼板埋弧焊接方法，通過合理選擇焊接材料，嚴(yán)格的焊前準(zhǔn)備，科學(xué)的焊前預(yù)熱和焊接過程，焊接工藝措施，使25mm～45mm厚板埋弧自動焊的焊接質(zhì)量得到了控制，焊縫一次拍片合格率達100％，焊接變形得到了理想的控制，焊接接頭的力學(xué)性能滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。文檔編號B23K9/095GK101607342SQ200910040610公開日2009年12月23日申請日期2009年6月26日優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日發(fā)明者藝何,李佳南,梁劍明,邵丹丹申請人:廣州中船黃埔造船有限公司