本发明属于一种单丝埋弧焊焊接工艺,具体是一种30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺。
背景技术:
20mm以上厚度的钢板焊接,需要对钢板开坡口,且不同板厚焊接工艺不同,具体体现为坡口形式、焊缝宽度、焊接电流电压等参数需要随板厚不断改变,下料开坡口形式各异。这就要求下料及埋弧焊人员有较高的技能水平。在箱型钢结构埋弧焊焊接中,箱型主体焊缝多为v坡口加钢衬垫,埋弧焊焊接。v型坡口在下料中采用机加工或火焰切割方式加工获得。如采用机械加工加工v型坡口,需要大量人工,采用火焰切割后容易产生弯曲变形,且消耗较多的气体和人工。
发明i型坡口,下料完成后可直接装配,无需开坡口,节省了大量的人工和气体。此坡口形式相对简单,焊接电流电压不需要随着板厚发生改变,操作相对简单。
技术实现要素:
本发明旨在解决上述问题,从而提供一种免开坡口的厚钢板焊接方法。
本发明解决所述问题,采用的技术方案是:
一种30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺,按下列步骤进行:
第一,装配前将准备好的钢衬垫及母材的两边进行除锈打磨。
第二,接头采用i型坡口,焊缝间隙为25mm,钢板预拼固定。
第三,坡口背面通过点焊接固接钢衬垫。
第四,打底焊接:采用h10mn2配sj101焊剂,焊丝直径4.0mm;采用埋弧焊进行打底焊接,焊接电流为450-500(a),电压为30-33(v),焊接速度为37-44(cm/min);
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右打底焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合;右打底熔接右侧钢板和钢衬垫;将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左打底焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合,右打底熔接左侧钢板和钢衬垫;左打底与右打底于中间交叠。
第五,填充及盖面焊接:采用h10mn2配sj101焊剂,焊丝直径4.0埋弧焊焊丝进行填充及盖面,焊接电流为450-500(a),电压为31-35(v),焊接速度为37-45(cm/min);
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右填充焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合;将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左填充焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合;重复左右交替焊接叠加填充焊缝。
盖面旋施焊。
第六,撤离焊接设备,等待焊缝自然冷却。
采用上述技术方案的本发明,与现有技术相比,其有益效果是:
本发明可实现30mm钢板不开坡口加衬垫焊接,减化掉了30mm开单v坡口工序,同时解决窄间隙焊接时电弧轴线与侧壁平行,保证焊缝与母材侧壁熔合良好,保证打底焊接完成后焊渣容易清理易于进行的研究,最终提高施工效率、减少人工及材料投入。
作为优选,本发明更进一步的技术方案是:
右打底与侧壁焊缝高度5mm-8mm,钢衬垫焊缝宽度15mm,左打底与侧壁焊缝高度5-8mm,与钢衬垫焊缝宽度15mm-20mm。
填充焊接中第一填充层厚度5mm-8mm。
填充焊接中各填充层厚度相同。
填充焊接中第一填充层厚度最大,上一填充层比下一填充层厚度小1-2mm。
附图说明
图1为本发明钢板接头示意图;
图2为本发明打底焊接示意图;
图3为本发明焊缝内焊层结构示意图;
图4为本发明焊接后焊缝的力学检测结果;
图5为本发明焊缝硬度检验结果;
图6为本发明宏观金相检验结果。
图中:接头1、坡口2、钢衬垫3、右打底41、左打底42、焊层5、盖面6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,目的仅在于更好地理解本发明内容,因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。
下面参见图1至图6,结合具体实施例对本发明的焊接方法详细说明。
实施例一:
焊接目标:板板对接30×625×1000(mm)。
板材:30×300×1000(mm)钢板两块;钢衬垫10×40×1000(mm)一根。
下料:通过火焰切割直接切出所需要试板,接头1不开坡口,即接头形式为i型坡口2。
装配固定:坡口2间隙25mm,焊缝背面点焊固定钢衬垫3。
打底焊接:h10mn2配sj101焊剂;焊丝直径4.0mm埋弧焊焊丝。
焊接电流为450-500(a),电压为30-33(v),焊接速度为37-44(cm/min)。打底焊接操作具体为:
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右打底41焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合。右打底41完成后,其侧壁焊缝高度5-8mm,钢衬垫3侧焊缝宽度15mm。将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左打底42焊接,保证焊缝与侧壁衬垫充分熔合,左打底42完成后其侧壁焊缝高度5-8mm,钢衬垫3侧焊缝宽度15-20mm,右打底41与左打底42中间交形成一定宽度的交叠,焊缝充分搭接熔合。
填充及盖面焊接:
h10mn2配sj101焊剂;焊丝直径4.0mm埋弧焊焊丝;焊接电流为450-500(a),电压为31-35(v),焊接速度为37-45(cm/min)。
填充焊接操作具体为:将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右填充焊接,保证焊缝与左侧壁衬垫充分熔合,再将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左填充焊接,保证焊缝与右侧壁衬垫充分熔合,这样左右交替层层交叠填充焊缝,直至焊缝填满。
填充焊接各焊层5:第一填充层厚度最大,上一填充层比下一填充层厚度小1-3mm。具体的,结合附图3,本实施例中对于30mm厚的钢板焊接,第一填充层厚度5-8mm(该厚度指侧壁焊缝高度),左侧宽度15mm,右则宽度15-20mm,形成5mm的交叠宽度;第二填充层厚度4-7mm;第三填充层厚度为3-6mm;第四填充层厚度为1-3mm。将机头恢复垂直,进行两遍盖面6焊接,焊接高度3-4mm。
实施例二:
焊接目标:制作一组截面为500×270×30(mm)长度为2m的h箱型。
板材:30mm×290mm×2m钢板两块;30mm×270mm×2m钢板两块;钢衬垫10mm×40mm×2m一根。
下料:通过火焰切割直接切出所需要试板,接头不开坡口,即接头形式为i型坡口2。
箱型主缝为不开坡口,接头形式为i型坡口背钢衬垫3,坡口2间隙25mm。
对每条主缝进行如下焊接。
一、打底焊接:采用h10mn2配sj101焊剂,焊丝直径4.0埋弧焊焊丝;焊接电流为450-500(a),电压为30-33(v),焊接速度为37-44(cm/min)。将焊机机头分别向左或向右旋转10°,进行左打底焊接、右打底焊接。
二、填充及盖面:采用h10mn2配sj101焊剂,焊丝直径4.0埋弧焊焊丝,焊接电流为450-500(a),电压为31-35(v),焊接速度为37-45(cm/min)。将焊机机头向左或向右旋转10°,进行两侧边交替焊接至将焊缝填满。
焊接完成后对焊接接头进行力学性试验和断面宏观金相,焊接接头性能达到规范要求,对焊接接头进行力学试验,试验结果如下图4所示,做2组拉伸试验,抗拉强度为542和545mpa;做4组侧弯试验,试验结果合格;做三组焊缝位置冲击试验吸收冲击功平均值为107j;热影响区3组冲击试验,吸收冲击功平均值170j,试验结果全部满足规范要求。断面宏观金相如下图5所示。断面硬度值如图6所示。发明该单丝埋弧焊焊接方法,实现免开坡口,所发明的i型坡口通过调整埋弧焊焊接机头角度,能够实现焊缝与钢衬垫与侧壁贴壁良好,打底焊接时能够实现根部熔透,25毫米宽焊缝,打底焊接能够保证焊缝与母材充分熔合,相比v型坡口根部间隙窄,容易实现打底焊接熔渣上浮且清渣容易,提高施工效率,降本增效的一种焊接方法。
本发明可实现30mm钢板不开坡口加衬垫焊接,减少了30mm开单v坡口工序,减少人工,且焊接后可实现焊缝与侧壁贴壁焊接良好,容易清渣,施工效率提高20%以上。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。