一种板件对接焊接方法

文档序号:3001844阅读:462来源:国知局

专利名称::一种板件对接焊接方法
技术领域
:本发明涉及一种将板件对接的焊接方法。
背景技术
:船舶建造过程中,无论在船舶的面板、分段、总段或是船体的加工过程中,都需要进行大量的板件拼接的焊接工作,这些板件拼接的焊接工作量极大,焊接长度往往能够达到几千米甚至更长,其焊接的效率,直接影响到船舶的建造周期。C02气体保护焊,是一种常用的焊接方法,其焊接的能量较低,焊接时焊丝熔化速度慢,用此法焊接对接的板件时,为保证焊缝底部熔透,其用衬垫支撑的板件对接处需要预留一定的间隙用于焊缝成形。而由于对接的板件间留有空隙,为使对接后两侧板件平稳,就需要用"丌"型支架对两侧的板件支撑固定,其不但焊接效率低,而且还需使用专门工装进行支撑,同时,焊接过程中,光辐射很强,操作环境差需要安装防护罩来降低光辐射。埋弧焊也是一种常用的焊接方法,其焊接线能量很高,焊接对接板件时,其焊缝根部能够快速熔透,焊接速度快、效率高。然而,其焊接线能量高,焊接时,底部的衬垫也很可能焊穿,一旦衬垫被烧穿,熔化的板材和焯料就可能因无法得到支撑而在凝固前坠落,从而影响整个焊缝的质量。为了提高焊接效率,有一种焊接工艺,其先将两板件la对接,接缝处预留一定的成型间隙,其底部由陶瓷衬垫2a支撑,衬垫两侧板件由"TT"型支架3a支撑固定,如图l,焊接时,先通过使用C02气体保护焊预焊两层,对焊缝进行打底,然后再使用埋弧焊焊接,将焊缝焊饱满。其焊缝底部的两层,由焊接能量低的气体保护焊进行焊接,其不会将支撑的陶瓷衬垫烧穿,底部能够较好地成形,而在焊好底部两层后再在上面进行能量较高的埋弧焊焊接,此时底层的焊层能够对上层熔化的板材和焊料进行支撑而防止其坠落,其既提高的焊接的效率又保证了焊缝质量。上述焊接方法虽然在一定程度上提高了焊接效率,然而,其焊接过程既包括气体保护焊的下层打底焊,又包括埋弧焊的上层填充焊,其焊接工序较多,焊接效率还是不够高。为了进一步提高焊接效率,有一板件焊接方法,如图2,其将两对接板件lb底部完全对接,通过铜衬垫4b进行支撑,铜衬垫4b的底部安装水冷却装置进行降温,通过埋弧焊进行焊接。由于其底部形成的焊缝在支撑用的铜衬垫作用下,通过水冷却装置进行强制冷却成形,因而其从下层到上层可以始终使用埋弧焊,因而焊接效率更高。然而,该方法使用的铜衬垫的冷却装置,结构复杂,装置的成本高,且限于专机固定场地平面板件焊接。也有在焊缝内填充碎焊料来提高焊接熔池温度的C02气体保护焊方法,如图3,通过焊接时,碎焊料的熔化,提高线能量利用率,从而加速焊接速度,使焊接效率提高。然而,此种方法,效率提高不大,且存在强烈的光辐射污染。
发明内容本发明的目的在于提供一种焊接效率高、且设备成本低、无须专机固定场地,且不存在光辐射污染的板件对接焊接方法。本发明所述的板件对接焊接方法,包括下述顺序的步骤A、将两板件焊接坡口的底部紧密对接并在坡口内点焊固定;B、在对接处底部使用铝箔粘贴上陶瓷衬垫;c、使用两根横向距离一定的并排排列的细焊丝对焊缝进行埋弧焊,将整个焊缝焊饱满。本发明所述的板件对接焊接方法,焊缝由两条横向距离一定的细焊丝进行埋弧焊接,其在保持大热量的输入同时,有效地把焊接的电流进行了分流,将电流平均的分给了两根焊丝,有效地避免了相同输入时单根焊丝电弧作用力过于集中而使衬垫容易烧穿的问题,使熔融的金属在表面张力和陶瓷衬垫的支托下,更容易达到平衡形成焊缝。同时,细焊丝干伸长度电阻热较大,焊丝熔化速度较粗焊丝更快,加之两电极之间电弧的辐射热还会相互作用,其能量的利用率能够更高,其能使熔滴过渡更加细小,焊接过程更加平稳,形成的焊缝也就更加美观。此外,双细丝焊接,熔敷效率增加,焊接的能够能更多的用于熔化焊丝,而较少的使母材熔化,其对母材可以保持更低的热输入,焊接的变形量会更小,热影响区小,适用性更强,更适合于板件的焊接。此外,并排的双细丝焊接时,其电弧作用力分布焊缝两侧,其还能提高焊接时两侧挖掘力,进一步提高焊接效率的同时,还能使焊料和板件更好的熔合。另外,焊接过程中不需要专门的冷却设备对衬垫进行冷却,也不需要釆用专门的工装对板件进行支撑,其焊接装置结构简单、成本低。同时,其焊接过程中,电弧是在焊剂下燃烧的,没有光辐射,施工环境较好。图l为一种板件对接焊接示意图2为一种板件对接焊接示意图3为一种板件对接焊接示意图4为一种板件对接焊接示意图。具体实施例方式如图4,两板件对接焊接,焊接时,先将需焊接的两板件l的焊接坡口2的底部紧密对接并在坡口内点焊固定;而后,在对接处底部通过铝箔粘贴上陶瓷衬垫3;然后,通过送丝机向焊枪的两个导电嘴同时输出细焊丝4,使两条细焊丝并排呈一定间距,采用埋弧焊对两焊丝通电焊接,将焊缝从下到上整个焊饱满。焊接时,焊缝由两条横向距离一定的细焊丝进行埋弧焊接,其在保持大热量的输入同时,有效地把焊接的电流进行了分流,将电流平均的分给了两根焊丝,有效地避免了相同输入时单根焊丝电弧作用力过于集中而使衬垫容易烧穿的问题,使熔融的金属在表面张力和陶瓷衬垫的支托下,更容易达到平衡形成焊缝。同时,细焊丝干伸长度电阻热较大,焊丝熔化速度较粗焊丝更快,加之两电极之间电弧的辐射热还会相互作用,其能量的利用率能够更高,其能使熔滴过渡更加细小,焊接过程更加平稳,形成的焊缝也就更加美观。此外,双细丝焊接,熔敷效率增加,焊接的能够能更多的用于熔化焊丝,而较少的使母材熔化,其对母材可以保持更低的热输入,焊接的变形量会更小,适用性更强,更适合于板件的焊接。并排的双细丝焊接时,其电弧作用力分布焊缝两侧,还能提高焊接时两侧的挖掘力,进一步提高焊接效率的同时,还能使焊料和板件更好的熔合。另外,焊接过程中不需要专门的冷却设备对衬垫进行冷却,也不需要采用专门的工装对板件进行支撑,其焊接装置结构简单、成本低。同时,其焊接过程中,电弧是在焊剂下燃烧的,没有光辐射,施工环境较好。焊接时,焊丝的干伸长度(焊丝从焊接导嘴处到焊丝端部的距离)与焊丝的粗细紧密相关,干伸长度过低,熔弧效率低;千伸长度过长,又会出现中部熔化、端部掉落的问题,影响焊缝的质量。同样,并排排列的焊丝的间距同样影响焊接的质量,两焊丝间距过小,电弧会重合,电弧的作用力集中,其与单焊丝焊接一样,底部容易焊穿。两焊丝间距过大,则两电弧作用力过于分开,会产生两个熔池,其焊接不稳定。为了保证焊接的质量,必须很好的控制两焊丝的间距及干伸长度。当焊丝为两横向排列的直径为1.6mm的低合金辉丝(10Mn2)时,以干伸长度为30mm,排列间距为6,时,焊缝性能较佳,其对母材性能的影响也较小。其具体试验数据如下(试验条件按照中国船级社《焊接与材料》规范要求)1、横向拉伸试验<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、弯曲试验<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3、冲击试验<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>4、硬度试验<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种板件对接焊接方法,包括下述顺序的步骤A、将两板件焊接坡口的底部紧密对接并在坡口内点焊固定;B、在对接处底部使用铝箔粘贴上陶瓷衬垫;C、使用两根横向距离一定的并排排列的细焊丝对焊缝进行埋弧焊,将整个焊缝焊饱满。2、根据权利要求l所述的板件对接焊接方法,其特征在于步骤C中两根横向并排的焊丝为低合金焊丝(10Mn2)焊丝,其直径为1.6mm,两焊丝间距为6mm,干伸长度为30mm。全文摘要本发明公开了一种板件对接焊接方法,其将需焊接的两板件的坡口底部紧密对接并在坡口内点焊固定,而后在对接处底部通过铝箔粘贴上陶瓷衬垫,再用两并排的分开的细焊丝对焊缝进行埋弧焊。其有效地把焊接的电流进行了分流给了两根细焊丝,既提高了焊丝的熔化效率,又避免了电弧作用力的过于集中,不但焊接的效率高,且熔融的金属也更容易在表面张力和陶瓷衬垫的支托下达到平衡而形成焊缝。文档编号B23K9/18GK101342629SQ20081003018公开日2009年1月14日申请日期2008年8月15日优先权日2008年8月15日发明者强吴,麻孟锴申请人:广州广船国际股份有限公司
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