80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法
2023-05-19 12:04:51
專利名稱：80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體保護焊接方法，具體的說是一種80_特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法。
背景技術：
藥芯焊絲氣體保護焊是一種重要的焊接 方法，但對於特厚板來說，藥芯焊絲氣體保護焊也較容易產生氣孔、裂紋、夾渣、未熔合、未焊透等缺陷。特厚板藥芯焊絲氣體保護焊重要的焊接難點是焊接變形不易控制，引起焊接變形的主要原因是由於焊接產生的不均勻溫度場引起的焊接殘餘應力。影響焊接應力與變形的因素主要有兩個方面，一是焊縫及其附近不均勻加熱的範圍和程度，也就是產生熱變形的範圍和程度；二是焊件本身的剛度以及受到周圍拘束的程度，實際上也就是就是阻止焊縫及其附近加熱所產生熱變形的程度。兩個方面作用的結果決定了焊縫附近壓縮塑性變形區的大小和分布，也決定了殘餘應力與殘餘變形的大小。由於特厚鋼板結構剛性大，焊接後冷卻速度快，焊縫受到較大的拘束，因此焊縫受到的殘餘應力也大，從而容易產生大變形，造成焊接後板形不良。
發明內容
本發明所要解決的技術問題為
(-)如何可以控制80mm特厚鋼板藥芯焊絲氣體保護焊的焊接板形，從而可以使焊板殘餘變形小，焊接質量高，適用於海洋工程等領域的焊接；
(二)如何減少焊接時的翻面次數，從而可以降低勞動強度，提高工作效率；
本發明解決以上技術問題的技術方案是
80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，按以下步驟進行
㈠採用機械加工K型對稱坡口，正面坡口和反面坡口斜邊均為45° -50°，根部鈍邊O-Imm,坡口裝配間隙0-3_ ；
(二)打底焊接時，採用脈衝電流下的實心氣體保護焊絲進行K型坡口鋼板正面根部焊道的打底焊接，使根部焊道熔透後，部分焊縫金屬透過坡口反面，完成打底焊接；
㈢打底焊接後，用藥芯焊絲氣體保護焊進行正面多層多道焊接，焊至坡口深度2/3時，翻面清根，用碳弧氣刨或砂輪機對坡口反面根部進行打磨修整，從而達到清根的目的；
(四)清根完成後，用藥芯焊絲氣體保護焊進行反面多層多道焊接，直至反面焊縫全部填滿，再用藥芯焊絲氣體保護焊完成正面剩餘1/3深度的焊接。這樣，先正面焊至坡口深度的2/3，再翻面焊接至反面焊縫全部填滿，再完成正面焊接，起到以下作用⑴正面焊接會產生向正面彎曲的變形，反面焊接時會產生向反面彎曲的變形，從而矯正向正面彎曲的變形M)反面多層多道焊接相當於多次局部熱處理，降低了殘餘應力正面焊至坡口深度的2/3，而反面一次全部填滿，原因是先焊焊道引起的收縮量最大，以後各道逐漸減小，只有反面焊道更多才能抵消正面焊接時產生的變形Κ4)這樣操作更簡便，可以減少了翻面次數，降低了勞動強度，提高了工作效率，且得到的焊板殘餘變形小，焊接質量高，適用於海洋工程等領域的焊接。本發明進一步限定的技術方案是
前述的80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，保護氣體為100% 二氧化碳氣體。前述的80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，焊絲直徑為
I.2-1. 6mm，氣體流量為15_19L/min，焊接電流為230-290A，焊接電壓為30-35V，焊接速度為 22-55cm/min，層間溫度為 60_100°C。本發明採用上述對稱K型坡口焊接工藝，可以使80mm特厚鋼板的焊接質量得到了 控制，焊縫超聲探傷達到I級，焊接變形得到理想的控制，焊接接頭的力學性能滿足標準要求。
圖I是本發明焊接工藝K型坡口型式。
具體實施例方式實施例I
本實施例是一種80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，選用兩塊尺寸為800mm (鋼板縱向)X 200mm (鋼板橫向)X80mm (厚)的E36N-Z35海洋工程用鋼板進行拼接藥芯焊絲氣體保護焊，保護氣體為100% 二氧化碳氣體，用6kJ/cm的線能量拼接焊接兩塊鋼板。焊接前，試板用機械加工的方法加工對稱K型坡口，然後按圖I中的方法裝配，先進行打底焊接。然後進行正面坡口藥芯焊絲氣體保護焊焊接，焊至坡口深度2/3後碳弧氣刨或砂輪機清根，打磨乾淨後再進行反面坡口藥芯焊絲氣體保護焊焊接，反面全部焊接完成後再焊正面剩餘部分。藥芯焊絲氣體保護焊焊接參數如表I所示
表I線能量6kJ/cm藥芯焊絲氣體保護焊焊接工藝參數
—mm mm 焊接電流丨焊接電壓I焊接速g'I
_ιβ__L/min__A__V_ cia/min__C_
Φ .215-18238 I 30 [ 5060-100 I
用上述方法6kJ/cm線能量焊接完成後的試板，外形平直，焊接殘餘變形量小，經超聲波探傷後，未發現明顯缺陷，達到I級水平。對焊接接頭進行力學性能檢驗，都達到DNV、ABS、CCS等九國船級社要求，具有良好的綜合力學性能。實施例2
本實施例是一種80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，選用兩塊尺寸為800mm (鋼板縱向)X 200mm (鋼板橫向)X80mm (厚)的E36N-Z35海洋工程用鋼板進行拼接藥芯焊絲氣體保護焊，用20kJ/cm的線能量拼接焊接鋼板。焊接前，試板用機械加工的方法加工對稱K型坡口，然後按圖I中的方法裝配，先進行打底焊接。然後進行正面坡口藥芯焊絲氣體保護焊焊接，保護氣體為100% 二氧化碳氣體，焊至坡口深度2/3後碳弧氣刨或砂輪機清根，打磨乾淨後再進行反面坡口藥芯焊絲氣體保護焊焊接，反面全部焊接完成後再焊正面剩餘部分。藥芯焊絲氣體保護焊焊接參數如表2所示
表2線能量20kJ/cm藥芯焊絲氣體保護焊焊接工藝參數
權利要求
1.80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，其特徵在於按以下步驟進行 ㈠採用機械加工K型對稱坡口，正面坡口和反面坡口斜邊均為45° -50°，根部鈍邊O-Imm,坡口裝配間隙0-3_ ； (二)打底焊接時，採用脈衝電流下的實心氣體保護焊絲進行K型坡口鋼板正面根部焊道的打底焊接，使根部焊道熔透後，部分焊縫金屬透過坡口反面，完成打底焊接； ㈢打底焊接後，用藥芯焊絲氣體保護焊進行正面多層多道焊接，焊至坡口深度2/3時，翻面清根，用碳弧氣刨或砂輪機對坡口反面根部進行打磨修整，從而達到清根的目的； (四)清根完成後，用藥芯焊絲氣體保護焊進行反面多層多道焊接，直至反面焊縫全部填 滿，再用藥芯焊絲氣體保護焊完成正面剩餘1/3深度的焊接。
2.如權利要求I所述的80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，其特徵在於所述保護氣體為100% 二氧化碳氣體。
3.如權利要求I或2所述的80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，其特徵在於焊絲直徑為I. 2-1. 6mm，氣體流量為15_19L/min，焊接電流為230-290A，焊接電壓為30-35V，焊接速度為22-55cm/min，層間溫度為60_100°C。
全文摘要
本發明是一種80mm特厚鋼板K型坡口藥芯焊絲氣體保護焊接方法，坡口型式為對稱K型坡口，坡口上下張開角度均為45°-50°，根部鈍邊0-1mm，坡口裝配間隙0-3mm；焊接時，採用脈衝電流下的實心氣體保護焊絲進行K型坡口試板正面根部焊道的打底焊接，使根部焊道熔透後，部分焊縫金屬透過坡口反面，完成打底焊接；然後進行正面藥芯焊絲氣體保護焊，焊至坡口2/3深度時，再反面清根；接著進行反面埋弧焊，焊至坡口全部填滿；反面焊接完後再焊接正面剩餘的1/3深度。本發明焊接操作簡便，減少了翻面次數，降低了勞動強度，提高了工作效率，且得到的焊板殘餘變形小，焊接質量高，適用於海洋工程等領域的焊接。
文檔編號B23K9/16GK102962559SQ20121053154
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者車馬俊, 崔強, 鄧偉, 李麗, 吳年春, 尹雨群, 汪晶潔, 劉朝霞, 李恆坤 申請人:南京鋼鐵股份有限公司