超長超厚鋼板有角度對接焊接方法
2023-12-03 23:42:26
專利名稱：超長超厚鋼板有角度對接焊接方法
技術領域：
本發明涉及焊接方法，特別涉及一種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法。
背景技術：
超長超厚鋼板有角度對接焊接，如圖1所示的18PC2-6支承板對接焊，其焊縫的特點為對接焊縫長度長，焊縫的填充量大，為此焊接時產生的熱變形量也大，變形難以控制，如控制不好，變形量超過規定的話，該件的上、下平面就會加工不出，而且補救的辦法更是難上加難了。同時，該焊縫對於焊縫內部質量的要求很高，焊縫等級為E2級，是同標準中級別最高的，要求全焊透，並做100％的超聲波探傷和磁粉探傷。現有的對於這種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法一般採用雙面不對稱「V」型坡口用埋弧自動焊進行焊接，由於用一般的埋弧自動焊進行焊接，對於較厚如厚度為160mm的鋼板來說，其坡口需要開的很大，如圖2所示，其中α＝135°、β＝40～45°，否則無法進行焊接，然而坡口越大產生的變形也就越大，因此現有的焊接方法已很難滿足產品的要求。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，以保證焊接質量，減小焊接變形，且提高生產效益、減少焊接材料。
為實現上述目的，本發明提供一種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特點是①.採用窄間隙埋弧自動焊工藝；
②.所焊接兩鋼板對接縫的坡口型式為雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口。
所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法包括下列步驟①.機加工出兩鋼板的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口；②.製作裝配用胎架及正、反焊接用胎架；③.在裝配用胎架上裝配定位兩鋼板，並在鋼板兩端加裝加強板，在兩鋼板對接縫兩端安裝引、熄弧板，該板的坡口型式同對接縫坡口；④.鋼板焊前預熱；⑤.按照焊接規範，在正、反焊接用胎架上用窄間隙埋弧自動焊焊接該兩鋼板。
所述兩鋼板夾角為135°，兩鋼板的坡口對稱，其對接縫的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口於鋼板135°夾角一面為30°，另一面為10°，坡口底部為半徑為10mm的圓弧。
所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法用窄間隙埋弧自動焊焊接鋼板時要求①.在正焊接用胎架上用窄間隙埋弧自動焊打低焊，道數為一道；②.打完底焊後，進行反面清根、打磨，並做磁粉探傷，確保無缺陷後吊到反焊接用胎架上進行焊接；③.每焊完一層，即檢查焊道有無缺陷，如有缺陷及時修補；④.焊接的同時，及時利用相應形狀的樣板測量鋼板的角度變形情況，當變形量≥5mm時，停止在該焊接用胎架上的焊接，而將鋼板翻到另一焊接用胎架上進行焊接⑤.焊縫前三分之一焊接量焊接時及時多翻身焊接；⑥.焊接的同時，測量鋼板長度方向的變形量，當鋼板在正焊接用胎架上產生長度方向的變形，將鋼板翻到反焊接用胎架上進行焊接；當鋼板在反焊接用胎架上產生長度方向的變形，將鋼板翻到正焊接用胎架上進行焊接。
所述鋼板焊前預熱是在正焊接用胎架上進行，最低的預熱溫度為100～120℃。
所述焊接規範是焊接電流370～450A，電壓26～34V，焊接速度18～23m/h，焊縫最大層間溫度為230～270℃。
所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法的焊接過程中及時測量焊接產生的變形情況，以多翻身焊接來控制鋼板的角度和長度方向的變形。
所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法中鋼板焊接後用石棉布保溫後冷卻，而後打磨並做超聲波探傷和磁粉探傷。
本發明的技術效果是①.本發明採用窄間隙埋弧自動焊工藝，焊接質量較好(包括焊縫的外觀質量和內部質量)，與一般的埋弧自動焊工藝相比，窄隙埋弧自動焊的變形量更小，且焊接變形較有規律，更便於有的放矢的加以控制變形，此外該焊接工藝的熔透深度為4mm左右(一般的焊接方法為2～3mm)，滿足焊縫探傷的要求；②.本發明採用雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口，不僅可有效控制變形、解決變形問題，而且與原有的雙面不對稱「V」型焊接坡口相比，其焊縫的填充量小二分之一左右，即可將焊接時間縮短一半左右，從而大大提高生產效益、減少焊接材料，並且填充量的減少也意味著變形的減少，因此亦減小了鋼板變形；③.本發明在焊接時不斷的測量焊接產生的變形情況，以多翻身來控制鋼板的角度和長度方向的變形，從而減小了變形量，保證焊接質量。
以下結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
圖1為現有的支承板對接的結構示意圖。
圖2為現有的支承板對接縫焊接坡口的結構示意圖。
圖3為本發明實施例的支承板對接縫焊接坡口的結構示意圖。
圖4為本發明實施例的支承板置於裝配用胎架的正視圖。
圖5為本發明實施例的支承板置於焊接用正焊接用胎架的正視圖。
圖6為本發明實施例的支承板置於焊接用反焊接用胎架的正視圖。
圖7為本發明實施例的支承板在正焊接用胎架焊接產生角度變形的示意圖。
圖8為本發明實施例的支承板在反焊接用胎架焊接產生角度變形的示意圖。
圖9為本發明實施例的支承板焊接至三分之一焊接量時的示意圖。
圖10為本發明實施例的支承板在正焊接用胎架焊接產生長度變形的示意圖。
圖11為本發明實施例的支承板在反焊接用胎架焊接產生長度變形的示意圖。
具體實施例方式
本發明超長超厚鋼板有角度對接焊接方法用於支承板對接焊時，包括下列步驟①.機加工出支承板1兩構件11、12的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口，如圖3所示，兩構件11、12夾角α1為135°，兩構件11、12的坡口對稱，其對接縫13的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口於構件135°夾角一面β1為30°，另一面β2為10°，坡口底部為半徑R為10mm的圓弧，坡口中間留根5mm(以便於裝配及坡口的清根、打磨)；機加工時，為了防止兩構件坡口不對稱及尺寸偏差，可製作一塊坡口樣板用來劃線，然後依據劃線加工，機加工後對坡口進行磁粉探傷；②.製作裝配用胎架2及正、反焊接用胎架3、4，如圖4、5、6所示；③.在裝配用胎架2上裝配定位支承板1兩構件11、12，並在支承板1兩端加裝加強板5，以防止在吊運中定位焊崩裂，在兩構件11、12對接縫的兩端安裝引、熄弧板(圖未示)，該板的坡口型式同對接縫坡口；④.支承板1焊前預熱將支承板1吊至正焊接用胎架3上進行預熱，預熱應使整個支承板1均勻受熱，最低的預熱溫度為100～120℃；⑤.按照焊接規範，在正、反焊接用胎架3、4上用窄間隙埋弧自動焊焊接支承板兩構件11、12上述焊接規範是焊接電流370～450A，電壓26～34V，焊接速度18～23m/h，焊縫最大層間溫度為270℃；在正、反焊接用胎架3、4上用窄間隙埋弧自動焊焊接支承板兩構件要求a.在正焊接用胎架3上用窄間隙埋弧自動焊打低焊，打底焊的道數為一道；b.打完底焊後，吊下胎架進行反面清根、打磨，並做磁粉探傷，確保無缺陷後吊到反焊接用胎架4上進行焊接；c.每焊完一層，及時檢查焊道有無缺陷，如有氣孔、咬口等缺陷應及時修補；d.焊接的同時隨時測量支承板1的角度變形情況，例如在正焊接用胎架3上進行焊接時，用樣板6進行測量，如圖7所示(A向為變形方向，B向為焊絲注入方向)，當變形量s≥5mm時，停止焊接，將支承板1翻到反焊接用胎架4上進行焊接；在反焊接用胎架4上焊接時，用樣板7進行測量，如圖8所示(C向為變形方向)，當變形量f≥5mm時，同樣停止焊接，再翻到正焊接用胎架3上進行焊接，以此類推的進行焊接；e.焊縫前三分之一焊接量焊接時應及時多翻身焊接因為焊縫在焊前三分之一焊接量時，其變形量是最大的，其餘三分之二的焊接角度變形是極小的，也就是說前三分之一焊接量控制的好壞直接關係到整個支承板1的變形控制的好壞，因此前三分之一焊接量焊接時應做到及時翻身焊接，翻的越多，其變形量控制的越好，可參見圖9(其中L為總焊接量)；f.另外，也應該測量支承板1長度方向的變形量，如圖10、11所示，其控制原理基本同角度變形的控制，該變形主要出現在後三分之二的焊接量時，當支承板1在正焊接用胎架3上產生長度方向的變形，且變形量t≥5mm，如圖10所示(D向為變形方向)時，應當將支承板1翻到反焊接用胎架4上進行焊接；當支承板1在反焊接用胎架4上產生長度方向的變形，且變形量t≥5mm，如圖11所示(E向為變形方向)時，應當翻到正焊接用胎架3上進行焊接，以此來控制長度方向的變形。
此外，由於焊接周期較長，焊接時需嚴格控制溫度的變化情況，焊縫的最大層間溫度為270℃，若焊接時最大層間溫度快接近270℃時，應停止焊接並進行保溫，使溫度自然降至100℃後再進行焊接。同樣整個支承板焊完後也應用石棉布保溫後冷卻。
焊接結束後打磨並做超聲波探傷和磁粉探傷。
本發明超長超厚鋼板有角度對接焊接方法亦可用於其他各類超長超厚鋼板間有角度焊接或者平的對接焊接。
權利要求
1.一種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於①.採用窄間隙埋弧自動焊工藝；②.所焊接兩鋼板對接縫的坡口型式為雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口。
2.根據權利要求1所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於包括下列步驟①.機加工出兩鋼板的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口；②.製作裝配用胎架及正、反焊接用胎架；③.在裝配用胎架上裝配定位兩鋼板，並在鋼板兩端加裝加強板，在兩鋼板對接縫兩端安裝引、熄弧板，該板的坡口型式同對接縫坡口；④.鋼板焊前預熱；⑤.按照焊接規範，在正、反焊接用胎架上用窄間隙埋弧自動焊焊接該兩鋼板。
3.根據權利要求1或2所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於所述兩鋼板夾角為135°，兩鋼板的坡口對稱，其對接縫的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口於鋼板135°夾角一面為30°，另一面為10°，坡口底部為半徑為10mm的圓弧。
4.根據權利要求2所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於用窄間隙埋弧自動焊焊接鋼板時要求①.在正焊接用胎架上用窄間隙埋弧自動焊打低焊，道數為一道；②.打完底焊後，進行反面清根、打磨，並做磁粉探傷，確保無缺陷後吊到反焊接用胎架上進行焊接；③.每焊完一層，即檢查焊道有無缺陷，如有缺陷及時修補；④.焊接的同時，及時利用相應形狀的樣板測量鋼板的角度變形情況，當變形量≥5mm時，停止在該焊接用胎架上的焊接，而將鋼板翻到另一焊接用胎架上進行焊接⑤.焊縫前三分之一焊接量焊接時及時多翻身焊接；⑥.焊接的同時，測量鋼板長度方向的變形量，當鋼板在正焊接用胎架上產生長度方向的變形，將鋼板翻到反焊接用胎架上進行焊接；當鋼板在反焊接用胎架上產生長度方向的變形，將鋼板翻到正焊接用胎架上進行焊接。
5.根據權利要求2所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於所述鋼板焊前預熱是在正焊接用胎架上進行，最低的預熱溫度為100～120℃。
6.根據權利要求2所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於所述焊接規範是焊接電流370～450A，電壓26～34V，焊接速度18～23m/h，焊縫最大層間溫度為230～270℃。
7.根據權利要求1所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於焊接過程中及時測量焊接產生的變形情況，以多翻身焊接來控制鋼板的角度和長度方向的變形。
8.根據權利要求2所述的超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，其特徵在於鋼板焊接後用石棉布保溫後冷卻，而後打磨並做超聲波探傷和磁粉探傷。
全文摘要
本發明涉及一種超長超厚鋼板有角度對接焊接方法，採用窄間隙埋弧自動焊工藝及雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口，其步驟包括①.機加工出兩鋼板的雙面不對稱窄間隙「U」型焊接坡口；②.製作裝配用胎架及正、反焊接用胎架；③.在裝配用胎架上裝配定位兩鋼板，並在鋼板兩端加裝加強板，在兩鋼板對接縫兩端安裝引、熄弧板，該板的坡口型式同對接縫坡口；④.鋼板焊前預熱；⑤.按照焊接規範，在正、反焊接用胎架上用窄間隙埋弧自動焊焊接該兩鋼板。本發明對超長超厚鋼板焊接具有焊接質量好、焊接變形小，可提高生產效益，可減少焊接材料等特點。
文檔編號G01N27/82GK1569378SQ200410017908
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月23日 優先權日2004年4月23日
發明者王敏, 陸煒, 方忠新 申請人:滬東重機股份有限公司