一種不鏽鋼薄板的焊接方法

2023-06-09 01:54:56 2

專利名稱：一種不鏽鋼薄板的焊接方法
技術領域：
本發明涉及大型不鏽鋼薄板的自動焊接方法。
背景技術：
冶金行業大型不鏽鋼箱體(或稱槽體)產品的焊接存在諸多問題。如申請人現生產的槽體多為軋制生產線上使用的刷洗槽如鹼洗槽、酸洗槽、預處理槽等。這些大型槽體全部是焊接封閉式箱體構件，主要是由厚度為6-8mm的大面積不鏽鋼板焊成。不鏽鋼箱體所需鋼板最大長度可達6m，經常需要鋼板對接焊成。這種大長方型箱體構件一般選用304L不鏽鋼，這對於保證焊縫質量、保證焊透或焊腳尺寸、避免焊接缺陷的產生並達到幾何尺寸和形位公差的要求十分困難。因為大長焊縫、大截面熔敷必然造成較大的焊接變形，這就對焊接變形的預防和控制提出了很高的要求。在大體積箱體焊接工程中，焊接變形量的大小是衡量該工程成功與否的重要標誌，也是工程質量好環的關鍵。如何控制焊接應力和變形達到最小是不鏽鋼箱體焊接中一個技術難題。此外，採用不鏽鋼活性鎢極氬弧焊方法，需要焊接表面塗敷表面活性劑才能達到技術要求。例如，某不鏽鋼產品為以厚度為4 8mm，長度在1. 5 1. 8m的不鏽鋼板(304L)焊接面形成的槽體。槽體內設置多塊筋板，兩端設置法蘭盤或插接框等，結構比較複雜。不鏽鋼箱體所需鋼板最大長度可達6m，需要採用大量的直焊縫。對直焊縫的要求是，在同一表面 an內目測焊縫，不允許有明顯高度差、寬度差、S彎和明顯的搭接痕，寬度差不大於2. 5mm。 大、長焊縫或大截面熔敷極易造成較大的焊接變形，這就對焊接變形的預防和控制提出了很高的要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種不鏽鋼薄板的焊接方法，該方法介於活性鎢極氬弧焊方法與常規不鏽鋼焊接方法之間。採用適中的電流鎢極電弧將需要焊接的焊道表面熔化，並以氧氣或二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按設定的工藝參數進行焊接。本發明的目的是這樣實現的一種不鏽鋼薄板的焊接方法，其特徵在於採用以下步驟和工藝參數製作1)在待焊接一不鏽鋼薄板上加工出坡口，坡口切角α為30° 45°，未切厚度d 為l/3t l/2t，待焊接另一不鏽鋼薄板保持與其之間的間隙h為l/3t l/2t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不鏽鋼薄板加工表面，將表面的油汙去除；3)將待兩焊接不鏽鋼薄板拼接後每間隔IOOmm進行點焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；4)以氧氣或二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :105 115A，焊接速度ν :90 110mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在 0. 85L1彡L彡Ll範圍內； 5)將一面焊接後，翻轉過來將背面產生焊渣等打磨清理；然後在焊縫處加工坡口，坡口參數為背面坡口切角、為〗。。 45°，切縫深度屯為l/6t l/3t，切縫寬度 Ii1為l/4t l/3t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工藝參數對背面進行焊接；本發明的目的還可以這樣實現以氧氣作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I 105A,焊接速度V :90mm. mirT1，弧長L :3. 5mm,活性保護氣體流量Q 13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1彡L彡Ll 範圍內；以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :115A，焊接速度V :110mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q 13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內；以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :110A，焊接速度V =IOOnrnmirT1,弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q 13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內；本發明的有益效果是本發明是在對多種形式坡口加工與焊接工藝參數選擇，反覆進行工藝試驗後，取得的一種不需要使用活性劑，坡口製作方便，工藝參數明確，工藝穩定性良好，焊接質量能夠滿足批量生產，達到產品設定的技術要求的不鏽鋼薄板焊接方法。 目測和工具檢測結果，直焊縫在同一表面an內目測焊縫，無明顯高度差、寬度差、s彎和明顯的搭接痕，進一步工具檢測，焊縫寬度差不大於3mm，箱體對角線差大於2. 5mm。


圖1不鏽鋼薄板對焊正面坡口加工示意2不鏽鋼薄板對焊背面坡口加工示意圖
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進一步說明。實施例1不鏽鋼薄板材質304L，厚度為6mm，焊接長度為6m。採用以下步驟和工藝參數製作1)在待焊接一不鏽鋼薄板上加工出坡口，坡口切角α為30°，未切厚度d為 l/3t，待焊接另一不鏽鋼薄板保持與其之間的間隙h為l/3t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不鏽鋼薄板加工表面，將表面的油汙去除；3)將待兩焊接不鏽鋼薄板拼接後每間隔IOOmm進行點焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；4)以氧氣作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :105A，焊接速度ν AOnrnmirT1,弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q 13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內；5)將一面焊接後，翻轉過來將背面產生焊渣等打磨清理；然後在焊縫處加工坡口，坡口參數為背面坡口切角、為30°，切縫深度屯為l/6t，切縫寬度、為l/4t，其中 t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；6)按照上述第4)步工藝參數對背面進行焊接；焊後檢測結果(1)焊縫高度5mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm,四角不平度彡4mm。實施例2不鏽鋼薄板材質304L，厚度為6mm，焊接長度為6m。採用以下步驟和工藝參數製作1)在待焊接一不鏽鋼薄板上加工出坡口，坡口切角α為45°，未切厚度d為 l/2t，待焊接另一不鏽鋼薄板保持與其之間的間隙h為l/2t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不鏽鋼薄板加工表面，將表面的油汙去除；3)將待兩焊接不鏽鋼薄板拼接後每間隔IOOmm進行點焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；4)以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :115A，焊接速度ν :110mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內；5)將一面焊接後，翻轉過來將背面產生焊渣等打磨清理；然後在焊縫處加工坡口，坡口參數為背面坡口切角、為45°，切縫深度屯為l/3t，切縫寬度、為l/3t，其中 t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；6)按照上述第4)步工藝參數對背面進行焊接；焊後檢測結果(1)焊縫高度4mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm,四角不平度彡4mm。實施例3不鏽鋼薄板材質304L，厚度為6mm，焊接長度為6m。採用以下步驟和工藝參數製作1)在待焊接一不鏽鋼薄板上加工出坡口，坡口切角α為40°，未切厚度d為 l/2t，待焊接另一不鏽鋼薄板保持與其之間的間隙h為l/2t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不鏽鋼薄板加工表面，將表面的油汙去除；3)將待兩焊接不鏽鋼薄板拼接後每間隔IOOmm進行點焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；
4)以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :110A，焊接速度ν :100mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內；5)將一面焊接後，翻轉過來將背面產生焊渣等打磨清理；然後在焊縫處加工坡口，坡口參數為背面坡口切角、為40°，切縫深度屯為l/3t，切縫寬度、為l/3t，其中 t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；6)按照上述第4)步工藝參數對背面進行焊接；焊後檢測結果(1)焊縫高度5mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm,四角不平度彡4mm。
權利要求
1.一種不鏽鋼薄板的焊接方法，其特徵在於採用以下步驟和工藝參數製作1)在待焊接一不鏽鋼薄板上加工出坡口，坡口切角α為30° 45°，未切厚度d為 l/3t l/2t，待焊接另一不鏽鋼薄板保持與其之間的間隙h為l/3t l/2t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不鏽鋼薄板加工表面，將表面的油汙去除；3)將待兩焊接不鏽鋼薄板拼接後每間隔IOOmm進行點焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；4)以氧氣或二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :105 115A，焊接速度ν :90 110mm. mirT1，弧長 L :3. 5mm,活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在 0. 85L1彡L彡Ll範圍內；5)將一面焊接後，翻轉過來將背面產生焊渣等打磨清理；然後在焊縫處加工坡口，坡口參數為背面坡口切角、為〗。。 45°，切縫深度屯為l/6t l/3t，切縫寬度、為 l/4t l/3t，其中t為焊接不鏽鋼薄板的厚度；6)按照上述第4)步工藝參數對背面進行焊接。
2.根據權利要求1所述的不鏽鋼薄板的焊接方法，其特徵在於以氧氣作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I :105A，焊接速度ν :90mm. mirT1，弧長L 3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度 L控制在0. 85L1彡L彡Ll範圍內。
3.根據權利要求1所述的不鏽鋼薄板的焊接方法，其特徵在於以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I 115A，焊接速度ν :110mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內。
4.根據權利要求1所述的不鏽鋼薄板的焊接方法，其特徵在於以二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I 110A，焊接速度ν :100mm. mirT1，弧長L :3. 5mm，活性保護氣體流量Q :13L. mirT1 ；每根焊條長度Ll焊接出的焊縫長度L控制在0. 85L1 < L < Ll範圍內。
全文摘要
一種不鏽鋼薄板的焊接方法，該方法介於活性鎢極氬弧焊方法與常規不鏽鋼焊接方法之間，以氧氣或二氧化碳與氬氣的混合氣體作為活性保護氣體，在熔池形成後按以下設定的工藝參數進行焊接，焊接電流I105～115A，焊接速度v90～110mm.min-1，弧長L3.5mm，活性保護氣體流量Q13L.min-1；每根焊條長度L1焊接出的焊縫長度L控制在0.85L1≤L≤L1範圍內。本發明是在對多種形式坡口加工與焊接工藝參數選擇，反覆進行工藝試驗後，取得的一種不需要使用活性劑，坡口製作方便，工藝參數明確，工藝穩定性良好，焊接質量能夠滿足批量生產，達到產品設定的技術要求的不鏽鋼薄板焊接方法。
文檔編號B23K9/167GK102416522SQ201110310209
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者蒲存虎, 趙麗琴, 連廣東 申請人:河北首鋼燕郊機械有限責任公司