专利名称：：海洋钢结构气体保护焊接工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及焊接工艺方法，尤其涉及一种适用于海洋工程钢结构的建造，操作简单，节省工时且效率高的海洋钢结构气体保护焊接工艺。
背景技术：
：在海洋工程中，建造组块和导管架等钢结构是主要的任务，目前在导管架和组块的建造中，除吊点外所有位置几乎都是焊接而成。在导管架和组块建造中焊接位置多为固定式，经过初步统计，其中35至40%为平焊位置，15至20%为横焊位置，15至20%为立焊位置，15至20%为仰焊位置；在这些焊接位置中，横焊位置和平焊位置的操作相对比较简单。传统焊接工艺包括(1)焊件清洁和固定；(2)设定焊缝坡口；(3)设定封底电弧焊步骤工艺参数；(4)设定填充焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(5)设定盖面焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速麼、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(6)调整焊枪位置对焊接接头进行施焊；(7)焊后对焊道表面进行清理。传统的焊接工艺中焊接步骤包括封底(Root)焊、填充(Fill)焊和盖面(Cap)焊，均采用手工电弧焊方式(SMAW);焊条(即填充金属)直径一般采用3.2毫米和4.0毫米，其焊接的工艺参数如表l所示。表l传统焊接工艺的主要参数<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>传统焊接工艺在进行焊接时，焊工要不断更换焊条，浪费焊接时间；另外焊接电流和电压较小，熔敷效率较低。由于传统焊接工艺落后，效率低下，因此，近些年来，该行业对传统焊接工艺进行创新，对焊接步骤中的填充焊和盖面焊采用气体保护焊的焊接工艺，使用焊丝(即填充金属)直径为1.2毫米的C02药芯焊丝，具体焊接参数如表2所示。通过气体保护的C02药芯焊工艺的实施，可以使焊接效率提高2至3倍。焊接效率主要通过单工时填充熔敷金属的数量进行计算，根据现场施工经验，手工焊的正常熔敷效率为1.2kg/h,C02药芯焊的正常熔敷效率为2.6kg/h。表2改进的传统焊接工艺的主要参数<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>随着目前海洋工程的迅速发展，建造组块和导管架等钢结构的任务业日益增加，因此需要建造进度进一步加快,由此必然需要焊接专业更进一步提高焊接效率，以适应发展的形势。为此，该行业在实施C02药芯焊工艺的基础上，又进一步的研究改进能够提高焊接效率的工艺。
发明内容本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种海洋钢结构气体保护焊接工艺(FCAW-G)，其焊接参数设定科学合理，可以适用于多种规格焊丝的操作，且使海洋钢结构建造工程中各个位置的焊接操作都容易实现，保证焊接质量，提高焊接效率，降低生产成本，效果理想。本发明的目的是由以下技术方案实现的。本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺，包括(1)焊件清洁和固定；(2)设定焊缝坡口；(3)设定封底电弧焊步骤工艺参数；(4)设定填充焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝.速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(5)设定盖面焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(6)调整焊枪位置对焊接接头进行施焊；(7)悍后清理焊道表面；其特征在于，所述(4)设定填充焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A;焊接电压为30-35V;焊接速度为150-250mm/min;焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.6mm;气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min;所述(5)设定盖面焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A;焊接电压为20-35V;焊接速度为150-250腿/min;焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.2mm或者1.6mm;所述气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min。前述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其中焊缝坡口形式为I字型、V字型、X字型、Y字型、U字型、双面U字型或者K字型。前述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其中焊接接头形式为对接、搭接或者角接。前述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其中焊件材料为合金钢、低碳钢、不锈钢或者黑色金属及其合金。本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺的有益效果，1、可以适用于多种规格焊丝的操作。么使海洋钢结构建造工程中各个位置的焊接操作都容易实现。3、保证焊接质量好。4、与现有焊接工艺相比较，可以提高焊接效率14o^;在焊口面积相同的情况下，能够縮短工时14%左右。5、能够降低生产成本。具体实施例方式本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺，包括(1)焊件清洁和固定；(2)设定焊缝坡口；(3)设定封底电弧焊步骤工艺参数；(4)设定填充焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(5)设定盖面焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(6)调整焊枪位置对焊接接头进行施焊；(7)焊后清理焊道表面；ll;改进之处在:r，所述(4)设定填充焊步骤工艺参数为，焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A;焊接电压为30-35V;焊接速度为150-250mm/min;焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.6腿；气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min;所述(5)设定盖面焊步骤工艺参数为，焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A;焊接电压为20-35V;焊接速度为150-250mm/min;焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.2mm或者1.6mm;所述气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min。本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺，其中，焊缝坡口形式为I字型、V字型、X字型、Y字型、U字型、双面U字型或者K字型；焊接接头形式为对接、搭接或者角接；焊件材料为合金钢、低碳钢、不锈钢或者黑色金属及其a五o实施例在进行海洋石油平台制造组块焊接时，对焊件进行打磨清洁，并采用定位焊进行固定，设定焊缝坡口为对接I字型；然后进行焊接。焊接步骤为首先进行封底(Root)焊接，采用手工电弧焊进行，采用LB-52U焊条，在封底焊接完成后，再采用药芯焊进行填充和盖面焊接，本发明实施例采用1.6毫米直径的药芯焊丝进行填充和盖面焊接步骤。具体焊接参数如表3。6表3本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺(FCAW-G)实施例参数<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>焊后采用砂轮或钢丝刷进行打磨清理焊道表面；经外观检验和机械性能测试均合格，测试数据为抗拉强度达到560MPa，-4(TC热影响区的平均夏比冲击功达到150J。本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺的优点及原理1、本发明的气体保护焊接工艺在实施焊接时，只需更换不同尺寸的导电嘴，调节焊接参数，其他设备均不改变，因此可以适用于多种规格焊丝的操作。2、本发明的气体保护焊接工艺(FCAW-G)属于半自动焊接方法，具有可进行全位置焊的功能，因此使海洋钢结构建造工程中各个位置的焊接操作都容易实现。3、保证焊接质量，经焊接试验验证，焊接接头的机械性能理想。4、与现有焊接工艺相比较，1.2mm焊丝的熔敷效率为2.6Kg/h，1.6mm焊丝的熔敷效率为3.0Kg/h，可以提高焊接效率14%;采用本发明海洋钢结构气体保护焊接工艺，由于使用焊丝直径加大，焊接效率的提高，因此在焊口面积相同的情况下，能够缩短工时14%左右。5、能够降低生产成本，本发明的工艺，使用的设备，焊材均与现有技术相同，只需更换导电嘴，而1.6毫米和1.2毫米焊丝价格相同，因此在焊接效率提高的前提下，可以使生产成本降低。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。权利要求1、一种海洋钢结构气体保护焊接工艺，包括(1)焊件清洁和固定；(2)设定焊缝坡口；(3)设定封底电弧焊步骤工艺参数；(4)设定填充焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(5)设定盖面焊步骤中焊接电流、焊接电压、焊接速度、送丝速度、焊丝直径、气体类型和气体流速的焊接工艺参数；(6)调整焊枪位置对焊接接头进行施焊；(7)焊后清理焊道表面；其特征在于，所述(4)设定填充焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A；焊接电压为30-35V；焊接速度为150-250mm/min；焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.6mm；气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min；所述(5)设定盖面焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A；焊接电压为20-35V；焊接速度为150-250mm/min；焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.2mm或者1.6mm；所述气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min。2、根据权利要求l所述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其特征在于，所述焊缝坡口形式为I字型、V字型、X.字型、Y字型、U字型、双面U字型或者K字型。3、根据权利要求1所述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其特征在于，所述焊接接头形式为对接、搭接或者角接。4、根据权利要求1所述的海洋钢结构气体保护焊接工艺，其特征在于，所述焊件材料为合金钢、低碳钢、不锈钢或者黑色金属及其合金。全文摘要一种海洋钢结构气体保护焊接工艺，包括焊件清洁和固定；设定焊缝坡口；设定焊接工艺参数；调整焊枪位置对焊接接头进行施焊；焊后清理焊道表面；其中设定填充焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A；焊接电压为30-35V；焊接速度为150-250mm/min；焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.6mm；气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min；设定盖面焊步骤工艺参数为焊接电流为直流正极(DC+)，强度为180-220A；焊接电压为20-35V；焊接速度为150-250mm/min；焊丝类型为药芯焊丝，焊丝直径为1.2mm或者1.6mm；所述气体类型为二氧化碳，气体流速为10-30L/min。文档编号B23K9/173GK101564790SQ200810104978公开日2009年10月28日申请日期2008年4月25日优先权日2008年4月25日发明者张其富,徐玉强,凡李,王建强,靳伟亮,马喜清申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司