H型钢或t型钢全熔透免清根焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法。
【背景技术】
[0002]大型焊接的T型钢和H型钢广泛应用于钢结构建筑、船舶、矿山机械和重型机械等领域，是一种重要的受力结构。通常T型钢和H型钢被设计成全熔透焊接形式，传统的T型钢和H型钢中T型接头的焊接步骤依次为打底焊、填充焊、背面碳弧气刨清根、背面焊接、盖面焊。其中背面碳弧气刨清根工序不仅耗费工时和焊材，而且在碳刨过程中产生大量的烟尘、有害气体及高达90?120分贝的噪音，严重污染生产现场环境，影响焊接人员的身体健康。因此，针对采用背面免清根焊接且保证焊缝熔透，探索合适的埋弧焊焊接方法，从而简化焊接工艺、减少浪费材料、提高焊接生产率、减少环境污染、保护焊接人员身体健康是非常必要的。
[0003]中国专利申请号:201210383572.3名称为“吊车梁厚板T型全熔透角焊缝不清根焊接方法”的专利申请公开了一种角焊缝不清根的焊接方法，该方法为腹板开60度K型坡口，焊丝与翼板角度34度，不留钝边，在背面用阻燃石棉绳做衬托，通过扁钢及磁铁配合固定住石棉绳，然后进行打底焊及背面免清根全熔透焊接。中国专利申请号:201210407057.4名称为“一种焊接腹板厚度大于16mm的H型钢埋弧焊工艺方法”的专利申请公开了一种不清根全熔透埋弧焊接方法，该方法为腹板开K型60度坡口，钝边I到2毫米，背面采用铜块作为衬垫，先焊第一道打底焊，反面全熔透焊接前，把铜衬垫敲除，再进行焊接。
[0004]以上两种埋弧焊接方法虽然在进行全熔透焊接时省去了反面清根，但是打底焊之前背面需要放置衬托或衬垫，制作及安装这些相应的衬垫或衬托均需要花费不少工时，并且需要下料和装配满足一定的加工要求，有一定的难度，不能真正实现高效率焊接。
[0005]另外，中国专利申请号201210342329.7名称为“H型钢不清根焊接方法”的专利申请公开了一种二氧化碳焊免清根焊接方法，该方法为腹板开40度到50度的K型坡口，钝边Omm到2mm，采用两焊枪在两边同时焊接的方法。该方法虽然可以实现全熔透不清根焊接，但是由于二氧化碳焊热输入小，为能实现全熔透，必须采用定位垫板，在焊接到定位垫板时需要停下焊接，用碳弧气刨在两边把定位垫板刨掉再接着焊接。该方法的缺点在于不能完全免去碳刨清根，也不能实现连续打底焊，影响了焊接的进度，同时两焊枪在腹板两旁同时移动，对设备要求也较高。因此，有必要探讨一种免清根免衬垫的埋弧焊接方法，实现高效率焊接的同时不污染生产现场环境。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种H型钢和T型钢全熔透免清根焊接方法，本方法克服了传统免清根焊接方法的缺陷，免除了焊接过程繁杂的免清根工序，提高了焊接效率，避免了生产现场环境污染，保证了全熔透的焊接质量。
[0007]为解决上述技术问题，本发明H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法包括如下步骤:
步骤一、H型钢或T型钢腹板开45?60度的K型坡口，钝边留3?4_，H型钢或T型钢设于船形胎架上，腹板与翼缘板组装无间隙，T型钢的腹板顶端设置定位板，船形胎架底边与地面夹角为20?50度，腹板与船形胎架底边平行；
步骤二、在腹板与翼缘板的K型坡口正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60?70度，焊接电流为550?650A，焊接电压为29?31V，焊接速度为300?450mm/min ；
步骤三、在腹板与翼缘板的K型坡口正面打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊焊接，焊接电流为640?680A，电压29?32V，焊接速度600?660mm/min ；步骤四、在腹板与翼缘板的K型坡口背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60?70度，焊接电流为650?800A，焊接电压为30?35V，焊接速度为400?SOOmm/mi η ；
步骤五、在腹板与翼缘板的K型坡口正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为650?750Α，焊接电压为30?33V，焊接速度为600?700mm/min。
由于本发明H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法采用了上述技术方案，即本方法在H型钢或T型钢腹板开40?70度的K型坡口，钝边留3?4mm，H型钢或T型钢设于船形胎架上，腹板与翼缘板组装无间隙，T型钢的腹板顶端设置定位板，船形胎架底边与地面夹角为20?50度，腹板与船形胎架底边平行；在腹板与翼缘板的K型坡口正面和背面进行打底焊，分别采用单双丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60?70度并分别设定焊接参数；打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，采用双丝埋弧焊进行焊接并设定焊接参数。本方法克服了传统免清根焊接方法的缺陷，免除了焊接过程繁杂的免清根工序，提高了焊接效率，避免了生产现场环境污染，保证了全熔透的焊接质量。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明:
图1为本方法中H型钢或T型钢与船形胎架设置的示意图。
【具体实施方式】
[0009]以下以T200X400X 50X 50mm的T型钢，材质为Q345B，结合附图对本方法的实施作进一步详细说明:本实施例是在本方法技术方案为前提下进行实施，目的仅在于更好的理解本方法的内容，本专利申请的保护范围不限于下述的实施例。
[0010]参见图1，本专利所述的一种H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法操作如下:
(a)将腹板2开50±2度K型坡口，钝边3?4mm，与翼缘板3组装成T型构件，组装不留间隙，同时使用焊接固定定位板I ;
(b)将组装好的T型构件放到船型胎架6上，然后调整船型胎架与地面7的角度为25。，保证焊丝5与腹板的角度为65° ;
(c)根据材质选择焊材为H10Mn2，直径为4.8mm,焊剂牌号为SJ101，粒度为10?60
目； (d)第一层打底焊焊缝4，采用单丝埋弧焊焊接，为预防焊接过程中出现烧穿现象，采用较小的热输入工艺进行焊接，其焊接工艺为:电流560?580A，电压30?31V，焊接速度:400 ?420mm/miη ；
第二道填充焊采用双丝埋弧焊焊接，焊接工艺为电流650Α，电压31V，焊接速度650mm/
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[0011](e)接着焊接背面，为能实现免清根全熔透焊接，直接采用较大热输入工艺双丝埋弧焊进行焊接，，具体工艺为:电流720?740A，电压32?34V，焊接速度430?450mm/min。
[0012](f)接下的K型坡口双面填充焊及盖面焊都采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接工艺为电流680?700A，电压30?32V，焊接速度600?660mm/min，填充焊可对打底焊进行再热处理，改善材料组织。
[0013]经上述方法焊接的T型构件经超声波检验，达到检验要求，从而实现对此类构件制作方法的改进，达到免清根的目的。
[0014]本方法在腹板与翼缘板的K型坡口正面和背面采用单双丝相结合的方式进行埋弧焊接，免去了碳刨清根、背面衬垫或衬托及其安装工艺，省略了碳弧棒、减少了打磨片的使用，提高了焊接生产效率，降低了焊接人员的劳动强度，同时减少了焊接材料及相关物品的消耗量，节约了焊接成本；尤其由于噪音降低及减少有害气体的产生，极大地改善了生产现场的环境，实现了对工人身体健康的保护。
【主权项】
1.一种H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于本方法包括如下步骤: 步骤一、H型钢或T型钢腹板开45?60度的K型坡口，钝边留3?4_，H型钢或T型钢设于船形胎架上，腹板与翼缘板组装无间隙，T型钢的腹板顶端设置定位板，船形胎架底边与地面夹角为20?50度，腹板与船形胎架底边平行； 步骤二、在腹板与翼缘板的K型坡口正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60?70度，焊接电流为550?650A，焊接电压为29?31V，焊接速度为300?450mm/min ；步骤三、在腹板与翼缘板的K型坡口正面打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊焊接，焊接电流为640?680A，电压29?32V，焊接速度600?660mm/min ；步骤四、在腹板与翼缘板的K型坡口背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60?70度，焊接电流为650?800A，焊接电压为30?35V，焊接速度为400?SOOmm/mi η ； 步骤五、在腹板与翼缘板的K型坡口正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为650?750Α，焊接电压为30?33V，焊接速度为600?700mm/min。
【专利摘要】本发明公开了一种H型钢或T型钢全熔透免清根焊接方法，即本方法在H型钢或T型钢腹板开45～60度的K型坡口，钝边留3～4mm，H型钢或T型钢设于船形胎架上，腹板与翼缘板组装无间隙，T型钢的腹板顶端设置定位板，船形胎架底边与地面夹角为20～50度，腹板与船形胎架底边平行；在腹板与翼缘板的K型坡口正面和背面进行打底焊，分别采用单丝和双丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60～70度并分别设定焊接参数；打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，采用双丝埋弧焊进行焊接并设定焊接参数。本方法克服了传统免清根焊接方法的缺陷，免除了焊接过程繁杂的免清根工序，提高了焊接效率，避免了生产现场环境污染，保证了全熔透的焊接质量。
【IPC分类】B23K9-235, B23K33-00, B23K9-18
【公开号】CN104625357
【申请号】CN201310568312
【发明人】张三喜, 孙岩, 钱明华
【申请人】上海中远川崎重工钢结构有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月15日