专利名称：：一种厚板拼板埋弧焊接方法
技术领域：
：本发明涉及一种埋弧焊接方法，特别是涉及一种厚板拼板埋弧焊接方法，可以很好的控制25腿45隱厚板埋弧焊的焊接变形，属于焊接
技术领域：
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背景技术：
：厚板采用埋弧自动焊焊接，既可以提高劳动效率，降低劳动强度，改善劳动环境，节约焊材，又可降低劳动成本。但是，厚板埋弧自动焊接容易产生气孔、裂纹、夹渣、未融合、未焊透等缺陷。最重要的缺点是焊接变形不易控制，引起其焊接变形的主要原因是1、由于大厚度板结构刚性大，焊接后冷却速度较快，焊缝受到较大的拘束，因此焊缝受到的残余应力也大，从而引起大变形，无法得到满意的产品。2、焊接时，焊接参数对焊接接头组织的性能和缺陷的形成有较大影响。焊接线能量较小时，易产生了冷裂纹、未熔合、夹渣等焊接缺陷；焊接线能量较大时，易使焊缝及热影响区组织性能严重下降，成型后的焊缝强度和质量严重降低。3、在70°坡口打底焊时，焊接电流较大时，焊缝成形系数小，焊接熔池深而窄。在焊缝结晶时，由于先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集在晶粒的周界，随着柱状晶粒的长大和推移，把杂质排向熔池的中心，这些杂质的熔点较低，形成了液态薄膜；在其固液相状态下，焊接应力的作用使焊缝产生结晶裂纹。而在焊接电流过小时或坡口根部截面过小时，熔池中的气体和夹杂物难以浮出表面，易产生气孔和夹渣。4、在坡口内多层多道焊时，由于坡口局部弯曲过大，或者在操作过程中，工件或焊丝偏移，使焊缝偏向坡口的一侧，而坡口的另一侧母材则由于加热不足产生未熔合或形成深凹槽。覆盖在深凹槽上面的焊道不能彻底将其熔化焊透时，深凹槽处存在夹渣。5、厚板翻身后在50。坡口根部焊接时，若电弧电压过大，焊接电弧的热量大部分被坡口两侧母材吸收，而底部因没有足够的热量熔化母材和焊剂，易产生未熔合、未焊透和夹渣缺陷。若电弧电压过小，容易产生未融合或断弧的缺陷。
发明内容本发明的目的在于根据厚板拼板埋弧自动焊的缺陷特点，针对25mm45mra之间的厚板埋弧自动焊，提供一种能很好地控制焊接变形的厚板拼板埋弧焊接方法。本发明的目的通过以下技术方案予以实现1、根据钢板材料选择合适的焊条、埋弧焊丝、焊剂等焊接材料；2、坡口形式采用机械加工，在需要对接的钢板材料的上部各开一35度坡口，下部开一25度坡口；3、焊前准备①清除坡口及坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈、氧化物和水分等有害物质，打磨坡口至出现金属光泽；②埋弧焊丝不得有折弯，端头需打磨以除去油污、铁锈等杂质；③焊剂须保持清洁，粒度均匀适宜并在35(TC高温进行2小时的烘干；对回收的焊剂需进行过筛，以除去焊渣、尘土、粉末等杂物，并按重新在35(TC高温进行2小时烘烤；定位焊时焊条与被焊金属相匹配，并采用与上述①的工艺措施以保证定位焊缝不得存在气孔、夹杂等缺陷；⑤为了避免板材端头焊缝产生气孔和夹渣等缺陷，板材焊缝两端须加焊约100mmX100mm的材质及厚度与母材相同的引熄弧板；4、焊前预热将焊件坡口两侧各180mm范围内的母材预热到100-120°C，这样可降低焊后冷却速度，减缓淬硬倾向，减小焊接残余应力，防止冷裂纹的产生；5、焊接过程①、根据板材厚度及坡口根部截面尺寸选择在7G度坡口根部打一至两道打底焊，每道焊后清渣；②、第一次翻身后，采用碳弧气刨清根，应特别注意碳刨后坡口形状的修整，对坡口表面凹凸不平处或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止；③、50度坡口根部进行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干净。特别指出，这道打底焊尤其重要，由于是焊缝的中心成型区域，所以是控制变形、质量的关键步骤；④、根据板厚，继续在50度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝;、第二次翻身，根据板厚，在7Q度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝；6、注意事项①正反两面打底焊时，注意焊丝对准坡口中心，采用比工艺给定的参数偏下限的焊接线能量，使焊缝成形系数控制在1.32之间，以使熔池中的气体和夹杂物能充分浮出；②采用多层多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口两侧交替排列，采用薄层焊，避免在坡口母材边缘形成深凹槽和咬边；③焊接过程中注意每道焊缝熔渣的清理，注意检测每道焊缝施焊前的温度不低于预热温度，如果温度低于预热温度，须加热到预热温度；每焊完一焊道应进行检査，对坡口母材边缘已形成的深凹槽，用砂轮打磨至覆盖焊道能充分熔化焊透为止，若发现咬边、夹渣等缺陷必须清除和修复。本发明的有益效果是:在二次翻身控制的同时，采用上述焊接工艺措施生产，使25mm45mra厚板埋弧自动焊的焊接质量得到了控制，焊缝一次拍片合格率达100%，焊接变形得到了理想的控制，焊接接头的力学性能满足了标准要求，保证了产品的质量。图1是厚板拼板埋弧焊接坡口形式；图2是引熄弧板安装图；图3是焊道在坡口两侧交替排列示意图。具体实施例方式如图l、2、3所示，本实施例的一种厚板拼板埋弧焊接方法，以板厚35ram为例，对其进行拼板埋弧焊接1、板材型号CCSE板厚35國板长10100mm板宽2380mmX2板材属于低合金高强度钢，根据等强度原则，焊接材料按表l选择。表l:焊接材料参数<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、坡口形式如图1所示，采用机械加工，在需要对接的钢板材料l的上部各开一35度坡口，下部开一25度坡口，钢板材料对接后，上部坡口为7Q度，下部坡口为50度。3、焊前准备①清除坡口及坡口两侧20ram范围内的油污、铁锈、氧化物和水分等有害物质，打磨至出现金属光泽。②焊丝不得有折弯，端头需打磨以除去油污、铁锈等杂质。③焊剂须保持清洁，粒度均匀适宜，并进行35(TCX2h的烘干。对回收的焊剂需进行过筛，除去焊渣、尘土、粉末等杂物，并按规定重新烘烤。定位焊时焊条与被焊金属相匹配，并采用与正式焊接相同的工艺，定位焊缝2不得存在缺陷。⑤如图2所示，为了避免板材端头焊缝产生气孔和夹渣等缺陷，焊缝两端加焊约IOOX100mm的材质及厚度与母材相同的引熄弧板l。4、焊前预热将焊件坡口两侧各180mm范围内的母材预热到100-12(TC，这样可降低焊后冷却速度，减缓淬硬倾向，减小焊接残余应力，防止冷裂纹的产生。5、焊接过程如图3所示①、根据现场的实际试验进行了模拟制作，板材厚度及坡口根部截面尺寸选择在7Q度坡口根部打两道打底焊，每道焊后清渣。②、第一次翻身后，采用碳弧气刨清根，应特别注意碳刨后坡口形状的修整，对坡口表面凹凸不平处或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止。③、50度坡口根部进行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干净。特别指出。这道打底焊尤其重要，由于是焊缝的中心成型区域，所以是控制变形、质量的关键步骤。、根据板厚，继续在50度坡口面采用多层多道焊填满焊缝。⑤、第二次翻身，根据板厚，在70度坡口面采用多层多道焊填满焊缝。◎、具体焊接数据见附表2。表2:焊接过程及焊接参数表_焊接参数7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>6、注意事项①正反两面打底焊时，注意焊丝对准坡口中心，采用较合适的焊接线能量，使焊缝成形系数控制在l.32之间，熔池中的气体和夹杂物能充分浮出。②采用多层多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口两侧交替排列，见图3。焊接线能量不宜过大，采用薄层焊，避免在坡口母材边缘形成深凹槽和咬边。③焊接过程中注意道同熔渣的清理，控制道间温度不低于预热温度。每焊完一焊道应进行检查，对坡口母村边缘已形成的深凹槽，用砂轮打磨至覆盖焊道能充分熔化焊透为止若发现咬边、夹渣等缺陷必须清除和修复。⑤背面采用碳弧气刨清根的，应特别注意碳刨后坡口形状的修整，对坡口表面凸凹不平处或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止。7、检验悍接前仔细检查坡口情况后进行装配，装配后在试板上取4个变形检测点进行详细标示和测量，装配变形为O.8mm，远低于焊接前的装配变形的控制范围4mm/每米，然后进行埋弧自动焊焊接。板材焊接后进行整体消除应力热处理，改善焊接接头的组织和力学性能。焊接完毕后仍有部分变形，大约2mm，经过完全冷却后，对4个测量点进行测量发现焊接变形基本为0，实验数据信息记录到位，变形控制基本到位，焊接成功。本发明并不限于以上实施方式，只要是本说明书及权利要求书中提及的方案都是可以实施的。权利要求1、一种厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于它包括以下步骤(1)根据钢板材料选择合适的焊条、埋弧焊丝、焊剂；(2)坡口形式采用机械加工，在需要对接的钢板材料的上部各开一35度坡口，下部开一25度坡口；(3)焊前准备①清除坡口及坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈、氧化物和水分等有害物质，打磨坡口至出现金属光泽；②埋弧焊丝不得有折弯，端头需打磨以除去油污、铁锈等杂质；③焊剂须保持清洁，粒度均匀适宜并在350℃高温进行2小时的烘干；④定位焊时焊条与被焊金属相匹配，并采用上述①的工艺措施以保证定位焊缝无气孔、杂质；⑤钢板材料焊缝两端须加焊约100mm×100mm的材质及厚度与母材相同的引熄弧板；(4)焊前预热将焊件坡口两侧各180mm范围内的母材预热到100-120℃；(5)焊接过程①、根据板材厚度及坡口根部截面尺寸选择在70度坡口根部打一至两道打底焊；②、第一次翻身后，采用碳弧气刨清根，并对碳刨后坡口表面凹凸不平处或形状不规则处进行打磨修整到符合要求为止；③、50度坡口根部进行翻身后的第一道打底焊；④、根据板厚，继续在50度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝；⑤、第二次翻身，根据板厚，在70度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝。2、根据权利要求l所述的一种厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在进行步骤(5)所述打底焊时，焊丝对准坡口中心，采用此工艺给定的参数偏下限的焊接线能量，使焊缝成形系数控制在1.32之间。3、根据权利要求l所述的一种厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在进行步骤(5)所述的多层多道焊时，焊道在坡口两侧交替排列，采用薄层焊。4、根据权利要求1或2或3所述的一种厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在步骤(5)的焊接过程中，要清理每道焊缝的熔渣，每道焊缝施焊前的温度不低于步骤(4)所述的预热温度100-12(TC，如果温度低于预热温度，须加热到预热温度。5、根据权利要求4所述的一种厚板拼板埋弧焊接方法，其特征在于在进行步骤(5)的操作时，每焊完一焊道应进行检査，对坡口母材边缘已形成的深凹槽，用砂轮打磨至覆盖焊道能充分熔化焊透为止，若发现咬边、夹渣等缺陷必须清除和修复。全文摘要本发明公开了一种厚板拼板埋弧焊接方法，通过合理选择焊接材料，严格的焊前准备，科学的焊前预热和焊接过程，焊接工艺措施，使25mm～45mm厚板埋弧自动焊的焊接质量得到了控制，焊缝一次拍片合格率达100％，焊接变形得到了理想的控制，焊接接头的力学性能满足了标准要求，保证了产品的质量。文档编号B23K9/095GK101607342SQ200910040610公开日2009年12月23日申请日期2009年6月26日优先权日2009年6月26日发明者艺何,李佳南,梁剑明,邵丹丹申请人:广州中船黄埔造船有限公司