高强度超厚钢板的焊接工艺的制作方法

本发明涉及钻井平台设备焊接技术领域，尤其是一种应用于钻井平台桁架式桩腿的高强度超厚钢板的焊接工艺。

背景技术：

自升式钻井平台桁架式桩腿是由齿条板、弦管、斜撑管、水平管结构组成，承受整个作业平台的重力，水流冲击力，飓风等外力的影响，工况恶劣，焊接接头抗疲劳要求高。其主要结构齿条板采用厚度一般为100-200mm，材料抗拉级别770-940mpa，因超高强度厚板的焊接质量的不稳定性，以往采用的是手工焊条电弧焊，但焊材熔敷率低，一般在0.5-0.6范围，并且焊条需烘干、保温、更换花费工时，焊接效率低下。

因此，现有技术需要改进。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种高强度超厚钢板的焊接工艺，包括：

采用机械加工方式加工齿条板坡口，所述齿条板坡口的加工角度为双面对称35°±2°，其一侧倾斜角度为30°±2°，另一侧倾斜角度为5°的焊接接头组对，根部间隙为10-12mm，齿条板采用夹具固定在接头端口两端；

对齿条板坡口进行预热，预热温度为150-200℃，预热面不少于焊缝两侧75mm范围；

采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接，焊接时采用气体保护，气体成分为一元气或二元气，气体流量为15-25l/min，气体纯度为99.9％，焊丝规格为直径1.2mm；

对完成焊接的齿条板坡口进行焊后消氢处理，消氢处理温度为250℃，处理时间不少于2小时，升降温速率100℃/h。

在基于本发明上述高强度超厚钢板的焊接工艺的另一个实施例中，所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接包括：

在齿条板坡口两侧焊接停留时间为0.2-0.4s，在填充焊道时，焊接速度为15-30cm/min，焊缝厚度为4-5mm，焊道宽度6-12mm，焊接运弧采用月牙型和/或画圆方式。

在基于本发明上述高强度超厚钢板的焊接工艺的另一个实施例中，所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接的工作电源参数为：电流130-170a，电压20-21v。

在基于本发明上述高强度超厚钢板的焊接工艺的另一个实施例中，所述对齿条板坡口进行预热采用电感应加热的方式。

在基于本发明上述高强度超厚钢板的焊接工艺的另一个实施例中，所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接采用的电源极性为：直流正接或直流反接。

在基于本发明上述高强度超厚钢板的焊接工艺的另一个实施例中，所述对齿条板坡口进行预热还包括：层间预热温度为120-230℃，升温速率为100℃/h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的高强度超厚钢板的焊接工艺通过焊接节点设计，焊接填充材料的选型、预热、后热温度控制，电流、电压、电流极性、运条的方式的选择实现钻井平台齿条的焊接，能够节省焊条烘干的动能消耗，更换焊条的时间，提高了焊材的熔敷效率，节省了成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明的高强度超厚钢板的焊接工艺的一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明的高强度超厚钢板的焊接工艺的一个实施例的流程图，如图1所示，该实施例的高强度超厚钢板的焊接工艺包括：

10，采用机械加工方式加工齿条板坡口，所述齿条板坡口的加工角度为双面对称35°±2°，其一侧倾斜角度为30°±2°，另一侧倾斜角度为5°的焊接接头组对，根部间隙为10-12mm，齿条板采用夹具固定在接头端口两端；

20，对齿条板坡口进行预热，预热温度为150-200℃，预热面不少于焊缝两侧75mm范围；

30，采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接，焊接时采用气体保护，气体成分为一元气或二元气，气体流量为15-25l/min，气体纯度为99.9％，焊丝规格为直径1.2mm；

40，对完成焊接的齿条板坡口进行焊后消氢处理，消氢处理温度为250℃，处理时间不少于2小时，升降温速率100℃/h。

所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接包括：

在齿条板坡口两侧焊接停留时间为0.2-0.4s，在填充焊道时，焊接速度为15-30cm/min，焊缝厚度为4-5mm，焊道宽度6-12mm，焊接运弧采用月牙型和/或画圆方式。

所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接的工作电源参数为：电流130-170a，电压20-21v。

所述对齿条板坡口进行预热采用电感应加热的方式。

所述采用不低于e110t-h4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接采用的电源极性为：直流正接或直流反接。

所述对齿条板坡口进行预热还包括：层间预热温度为120-230℃，升温速率为100℃/h。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

技术特征：

技术总结
本发明实施例公开了一种高强度超厚钢板的焊接工艺，包括：采用机械加工方式加工齿条板坡口；对齿条板坡口进行预热；采用不低于E110T‑H4级别的管状或实心焊丝对齿条板坡口进行焊接；对完成焊接的齿条板坡口进行焊后消氢处理。本发明通过焊接节点设计，焊接填充材料的选型、预热、后热温度控制，电流、电压、电流极性、运条的方式的选择实现钻井平台齿条的焊接，能够节省焊条烘干的动能消耗，更换焊条的时间，提高了焊材的熔敷效率，节省了成本。

技术研发人员：张继军;邵丹丹;陈立群;卓振坚;谭国平
受保护的技术使用者：广州黄船海洋工程有限公司
技术研发日：2018.06.25
技术公布日：2018.11.13