专利名称：一种不锈钢薄板的焊接方法
技术领域：
本发明涉及大型不锈钢薄板的自动焊接方法。
背景技术：
冶金行业大型不锈钢箱体(或称槽体)产品的焊接存在诸多问题。如申请人现生产的槽体多为轧制生产线上使用的刷洗槽如碱洗槽、酸洗槽、预处理槽等。这些大型槽体全部是焊接封闭式箱体构件，主要是由厚度为6-8mm的大面积不锈钢板焊成。不锈钢箱体所需钢板最大长度可达6m，经常需要钢板对接焊成。这种大长方型箱体构件一般选用304L不锈钢，这对于保证焊缝质量、保证焊透或焊脚尺寸、避免焊接缺陷的产生并达到几何尺寸和形位公差的要求十分困难。因为大长焊缝、大截面熔敷必然造成较大的焊接变形，这就对焊接变形的预防和控制提出了很高的要求。在大体积箱体焊接工程中，焊接变形量的大小是衡量该工程成功与否的重要标志，也是工程质量好环的关键。如何控制焊接应力和变形达到最小是不锈钢箱体焊接中一个技术难题。此外，采用不锈钢活性钨极氩弧焊方法，需要焊接表面涂敷表面活性剂才能达到技术要求。例如，某不锈钢产品为以厚度为4 8mm，长度在1. 5 1. 8m的不锈钢板(304L)焊接面形成的槽体。槽体内设置多块筋板，两端设置法兰盘或插接框等，结构比较复杂。不锈钢箱体所需钢板最大长度可达6m，需要采用大量的直焊缝。对直焊缝的要求是，在同一表面 an内目测焊缝，不允许有明显高度差、宽度差、S弯和明显的搭接痕，宽度差不大于2. 5mm。 大、长焊缝或大截面熔敷极易造成较大的焊接变形，这就对焊接变形的预防和控制提出了很高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种不锈钢薄板的焊接方法，该方法介于活性钨极氩弧焊方法与常规不锈钢焊接方法之间。采用适中的电流钨极电弧将需要焊接的焊道表面熔化，并以氧气或二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按设定的工艺参数进行焊接。本发明的目的是这样实现的一种不锈钢薄板的焊接方法，其特征在于采用以下步骤和工艺参数制作1)在待焊接一不锈钢薄板上加工出坡口，坡口切角α为30° 45°，未切厚度d 为l/3t l/2t，待焊接另一不锈钢薄板保持与其之间的间隙h为l/3t l/2t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不锈钢薄板加工表面，将表面的油污去除；3)将待两焊接不锈钢薄板拼接后每间隔IOOmm进行点焊接连接，保持两焊接薄板位置固定，保持二者之间的间隙均勻；4)以氧气或二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :105 115A，焊接速度ν :90 110mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在 0. 85L1彡L彡Ll范围内； 5)将一面焊接后，翻转过来将背面产生焊渣等打磨清理；然后在焊缝处加工坡口，坡口参数为背面坡口切角、为〗。。 45°，切缝深度屯为l/6t l/3t，切缝宽度 Ii1为l/4t l/3t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工艺参数对背面进行焊接；本发明的目的还可以这样实现以氧气作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I 105A,焊接速度V :90mm. mirT1，弧长L :3. 5mm,活性保护气体流量Q 13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1彡L彡Ll 范围内；以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :115A，焊接速度V :110mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q 13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内；以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :110A，焊接速度V =IOOnrnmirT1,弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q 13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内；本发明的有益效果是本发明是在对多种形式坡口加工与焊接工艺参数选择，反复进行工艺试验后，取得的一种不需要使用活性剂，坡口制作方便，工艺参数明确，工艺稳定性良好，焊接质量能够满足批量生产，达到产品设定的技术要求的不锈钢薄板焊接方法。 目测和工具检测结果，直焊缝在同一表面an内目测焊缝，无明显高度差、宽度差、s弯和明显的搭接痕，进一步工具检测，焊缝宽度差不大于3mm，箱体对角线差大于2. 5mm。
图1不锈钢薄板对焊正面坡口加工示意2不锈钢薄板对焊背面坡口加工示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步说明。实施例1不锈钢薄板材质304L，厚度为6mm，焊接长度为6m。采用以下步骤和工艺参数制作1)在待焊接一不锈钢薄板上加工出坡口，坡口切角α为30°，未切厚度d为 l/3t，待焊接另一不锈钢薄板保持与其之间的间隙h为l/3t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不锈钢薄板加工表面，将表面的油污去除；3)将待两焊接不锈钢薄板拼接后每间隔IOOmm进行点焊接连接，保持两焊接薄板位置固定，保持二者之间的间隙均勻；4)以氧气作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :105A，焊接速度ν AOnrnmirT1,弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q 13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内；5)将一面焊接后，翻转过来将背面产生焊渣等打磨清理；然后在焊缝处加工坡口，坡口参数为背面坡口切角、为30°，切缝深度屯为l/6t，切缝宽度、为l/4t，其中 t为焊接不锈钢薄板的厚度；6)按照上述第4)步工艺参数对背面进行焊接；焊后检测结果(1)焊缝高度5mm，焊缝咬边深度彡0. 5mm，焊缝咬边长度彡15% ；焊缝高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大弯曲彡4mm,四角不平度彡4mm。实施例2不锈钢薄板材质304L，厚度为6mm，焊接长度为6m。采用以下步骤和工艺参数制作1)在待焊接一不锈钢薄板上加工出坡口，坡口切角α为45°，未切厚度d为 l/2t，待焊接另一不锈钢薄板保持与其之间的间隙h为l/2t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不锈钢薄板加工表面，将表面的油污去除；3)将待两焊接不锈钢薄板拼接后每间隔IOOmm进行点焊接连接，保持两焊接薄板位置固定，保持二者之间的间隙均勻；4)以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :115A，焊接速度ν :110mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内；5)将一面焊接后，翻转过来将背面产生焊渣等打磨清理；然后在焊缝处加工坡口，坡口参数为背面坡口切角、为45°，切缝深度屯为l/3t，切缝宽度、为l/3t，其中 t为焊接不锈钢薄板的厚度；6)按照上述第4)步工艺参数对背面进行焊接；焊后检测结果(1)焊缝高度4mm，焊缝咬边深度彡0. 5mm，焊缝咬边长度彡15% ；焊缝高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大弯曲彡4mm,四角不平度彡4mm。实施例3不锈钢薄板材质304L，厚度为6mm，焊接长度为6m。采用以下步骤和工艺参数制作1)在待焊接一不锈钢薄板上加工出坡口，坡口切角α为40°，未切厚度d为 l/2t，待焊接另一不锈钢薄板保持与其之间的间隙h为l/2t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不锈钢薄板加工表面，将表面的油污去除；3)将待两焊接不锈钢薄板拼接后每间隔IOOmm进行点焊接连接，保持两焊接薄板位置固定，保持二者之间的间隙均勻；
4)以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :110A，焊接速度ν :100mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内；5)将一面焊接后，翻转过来将背面产生焊渣等打磨清理；然后在焊缝处加工坡口，坡口参数为背面坡口切角、为40°，切缝深度屯为l/3t，切缝宽度、为l/3t，其中 t为焊接不锈钢薄板的厚度；6)按照上述第4)步工艺参数对背面进行焊接；焊后检测结果(1)焊缝高度5mm，焊缝咬边深度彡0. 5mm，焊缝咬边长度彡15% ；焊缝高度偏差-0. 5 +0. Imm0(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大弯曲彡4mm,四角不平度彡4mm。
权利要求
1.一种不锈钢薄板的焊接方法，其特征在于采用以下步骤和工艺参数制作1)在待焊接一不锈钢薄板上加工出坡口，坡口切角α为30° 45°，未切厚度d为 l/3t l/2t，待焊接另一不锈钢薄板保持与其之间的间隙h为l/3t l/2t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接不锈钢薄板加工表面，将表面的油污去除；3)将待两焊接不锈钢薄板拼接后每间隔IOOmm进行点焊接连接，保持两焊接薄板位置固定，保持二者之间的间隙均勻；4)以氧气或二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :105 115A，焊接速度ν :90 110mm. mirT1，弧长 L :3. 5mm,活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在 0. 85L1彡L彡Ll范围内；5)将一面焊接后，翻转过来将背面产生焊渣等打磨清理；然后在焊缝处加工坡口，坡口参数为背面坡口切角、为〗。。 45°，切缝深度屯为l/6t l/3t，切缝宽度、为 l/4t l/3t，其中t为焊接不锈钢薄板的厚度；6)按照上述第4)步工艺参数对背面进行焊接。
2.根据权利要求1所述的不锈钢薄板的焊接方法，其特征在于以氧气作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I :105A，焊接速度ν :90mm. mirT1，弧长L 3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度 L控制在0. 85L1彡L彡Ll范围内。
3.根据权利要求1所述的不锈钢薄板的焊接方法，其特征在于以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I 115A，焊接速度ν :110mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内。
4.根据权利要求1所述的不锈钢薄板的焊接方法，其特征在于以二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I 110A，焊接速度ν :100mm. mirT1，弧长L :3. 5mm，活性保护气体流量Q :13L. mirT1 ；每根焊条长度Ll焊接出的焊缝长度L控制在0. 85L1 < L < Ll范围内。
全文摘要
一种不锈钢薄板的焊接方法，该方法介于活性钨极氩弧焊方法与常规不锈钢焊接方法之间，以氧气或二氧化碳与氩气的混合气体作为活性保护气体，在熔池形成后按以下设定的工艺参数进行焊接，焊接电流I105～115A，焊接速度v90～110mm.min-1，弧长L3.5mm，活性保护气体流量Q13L.min-1；每根焊条长度L1焊接出的焊缝长度L控制在0.85L1≤L≤L1范围内。本发明是在对多种形式坡口加工与焊接工艺参数选择，反复进行工艺试验后，取得的一种不需要使用活性剂，坡口制作方便，工艺参数明确，工艺稳定性良好，焊接质量能够满足批量生产，达到产品设定的技术要求的不锈钢薄板焊接方法。
文档编号B23K9/167GK102416522SQ201110310209
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者蒲存虎, 赵丽琴, 连广东 申请人:河北首钢燕郊机械有限责任公司