厚板y型坡口不等间隙不清根焊接方法
【专利摘要】本发明揭示了一种厚板Y型坡口不等间隙不清根焊接方法，包括：焊前切割及装配步骤，切割钢板形成坡口，以不等间隙装配形成Y型坡口；正面打底焊接步骤，使用气体保护焊，采用实心焊丝摆动焊接；正面小电流埋弧焊步骤，小电流使得埋弧焊不将打底焊烧穿；正面填充及盖面焊步骤，使用常规电流埋弧焊在正面进行数道焊接以进行正面填充和盖面；背面大电流埋弧焊步骤，在不进行碳刨清根的情况下直接采用大电流在背面进行埋弧焊，大电流使得背面埋弧焊的熔深大于Y型坡口的钝边的尺寸。
【专利说明】厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢结构制造技术，更具体地说，涉及厚板焊接技木。
【背景技术】
[0002]厚板对接拼焊是钢结构产品制造的重要环节，传统的厚板焊接方法一般采用开V型(或X型)坡ロ，正面焊接，背面碳刨清根，再进行焊接，其生产效率低下，耗能高，环境污染严重，而且焊缝金属填充量大，焊接成本高，因此急需发展高效的厚板不清根焊接新方法。
[0003]传统的V型(或X型)坡ロ不清根埋弧焊技术是正面埋弧焊接，翻身后背面不碳刨，直接采用埋弧焊，此方法对坡ロ加工质量以及试板组对精度要求很高。在生产现场，厚板通常采用火焰切割坡ロ，坡ロ质量差，直线度不高，而且钢板组对后间隙不均匀，若采用传统的不清根埋弧焊接技术，焊缝容易产生气孔、夹杂和未熔合等多种缺陷。
[0004]目前I型坡ロ不等间隙不清根焊接技术在板厚为16mm以下的钢板中得到广泛运用，但是当板厚尺寸进ー步増大，单纯通过提高埋弧焊电流已不能实现正反面焊缝金属之间的良好熔合。
[0005]于是，就需要ー种适合于厚板(16mm以上厚度)，并且能够适应生产现场坡口装配不等间隙的情况的焊接技术。
【发明内容】
[0006]本发明g在提出ー种能够适应不等间隙装配，不需要碳刨清根的厚板焊接技木。
[0007]根据本发明的ー实施例，提出ー种厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，包括:
[0008]焊前切割及装配步骤，切割钢板形成坡ロ，以不等间隙装配形成Y型坡ロ；
[0009]正面打底焊接步骤，使用气体保护焊，采用实心焊丝摆动焊接；
[0010]正面小电流埋弧焊步骤，小电流使得埋弧焊不将打底焊烧穿；
[0011]正面填充及盖面焊步骤，使用常规电流埋弧焊在正面进行数道焊接以进行正面填充和盖面；
[0012]背面大电流埋弧焊步骤，在不进行碳刨清根的情况下直接采用大电流在背面进行埋弧焊，所述大电流使得背面埋弧焊的熔深大于Y型坡ロ的钝边的尺寸。
[0013]在一个实施例中，在焊前切割及装配步骤中，采用火焰切割形成坡ロ，坡ロ的钝边尺寸6?IOmm,根部以I?3mm不等间隙装配形成Y型坡ロ。
[0014]在一个实施例中，焊前切割及装配步骤还包括点焊定位过程，所述点焊定位采用气体保护焊，使用①1.2mm的实心焊丝。
[0015]在一个实施例中，在正面打底焊接步骤中，使用0>1.2mm实心焊丝，电流为160A?200A,电压为23V?25V，焊接速度为200?300mm/min。
[0016]在一个实施例中，在正面小电流埋弧焊步骤中，使用04mm实心焊丝，电流为450A?500A，电压为29V?31V，焊接速度为425?575mm/min。
[0017]在一个实施例中，在正面填充及盖面焊步骤中，每一道焊接均使用实心焊丝，电流为500A?650A，电压为29V?32V，焊接速度为425?575mm/min。
[0018]在一个实施例中，在背面大电流埋弧焊步骤中，使用实心焊丝，电流为750A,电压为32V?35V，焊接速度为425?575mm/min。
[0019]本发明的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法适合于板厚大于16mm的厚板焊接，对火焰切割坡ロ的质量、装配间隙的差异变量变化不敏感，适用于生产实际。本发明可实现不等间隙装配Y型坡ロ背面不清根焊接，避免了碳刨造成的材料浪费和环境污染，并且焊接质量稳定，焊缝满足ー级焊缝要求。同时由于Y型坡ロ的钝边尺寸大(6?10mm)，正面焊道数減少，从而減少了焊缝金属填充量，节约了焊材，显著提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始終表示相同的特征，其中:
[0021]图1掲示了根据本发明的一实施例的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法中进行焊前切割及装配的示意图。
[0022]图2掲示了根据本发明的一实施例的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法中进行正面打底焊接的示意图。
[0023]图3掲示了根据本发明的一实施例的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法中进行正面小电流埋弧焊的示意图。
[0024]图4掲示了根据本发明的一实施例的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法中进行正面填充及盖面焊的示意图。
[0025]图5掲示了根据本发明的一实施例的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法中进行背面大电流埋弧焊的示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明掲示了ー种厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，包括如下的步骤:
[0027]焊前切割及装配步骤，切割钢板形成坡ロ，以不等间隙装配形成Y型坡ロ。在ー个实施例中，该步骤采用火焰切割形成坡ロ，坡ロ的钝边尺寸6?IOmm,根部以I?3mm不等间隙装配形成Y型坡ロ。在一个实施例中，该焊前切割及装配步骤还包括点焊定位过程，点焊定位采用气体保护焊，使用の1.2mm的实心焊丝。图1掲示了焊前切割及装配的示意图，在图1中S表示根据的间隙，T表示板厚，本发明的方法适合于板厚在16_以上的厚板，图1所示的实施例中板厚T为20mm，S表示坡ロ的钝边尺寸。
[0028]正面打底焊接步骤，使用气体保护焊，采用实心焊丝摆动焊接。在一个实施例中，正面打底焊接步骤中，使用の1.2mm实心焊丝，电流为160A?200A，电压为23V?25V，焊接速度为200?300mm/min。正面打底焊也称为正面第一道焊，采用小电流、摆动焊，保证不能焊穿，以避免破坏背面焊缝的坡ロ形式。采用实心焊丝气保焊打底一方面解决了火焰切割坡ロ精度低、装配不均匀的问题，另一方面实心焊丝打底焊缝无需清理药皮和焊渣。通过打底焊避免了正面埋弧焊出现烧穿或根部出现夹渣、气孔等缺陷。图2掲示了进行正面打底焊接的示意图。图2中的GMAW表示正面打底焊。
[0029]正面小电流埋弧焊步骤，小电流使得埋弧焊不将打底焊烧穿。在一个实施例中，正面小电流埋弧焊步骤中，使用の4臟实心焊丝，电流为450A?500A，电压为29V?31V，焊接速度为425?575mm/min。正面小电流埋弧焊也称为正面第二道焊缝，采用小电流埋弧焊，电流选择应保证不将打底焊缝烧穿，若打底焊缝被正面埋弧焊烧穿，会导致焊缝液态金属下淌，根部易出现夹杂、气孔、未熔合等缺陷。图3掲示了正面小电流埋弧焊的示意图。图3中的SAW2表示正面小电流埋弧焊。
[0030]正面填充及盖面焊步骤，使用常规电流埋弧焊在正面进行数道焊接以进行正面填充和盖面。在一个实施例中，正面填充及盖面焊步骤中，每一道焊接均使用の4_实心焊丝，电流为500A?650A，电压为29V?32V，焊接速度为425?575mm/min。正面填充及盖面焊步骤包括数道焊接步骤，也称为正面第3?第n道焊缝，均采用常规电流埋弧焊，直至完成焊缝盖面。图4揭不了正面填充及盖面焊的不意图。图4中的SAW3_n表不正面填充及盖面焊。
[0031]背面大电流埋弧焊步骤，在不进行碳刨清根的情况下直接采用大电流在背面进行埋弧焊，大电流使得背面埋弧焊的熔深大于Y型坡ロ的钝边的尺寸。在一个实施例中，背面大电流埋弧焊步骤中，使用①4mm实心焊丝，电流为750A，电压为32V?35V，焊接速度为425?575mm/min。背面采用大电流埋弧焊使得根部完全焊透，有效避免了根部产生气孔、夹杂等缺陷，从而实现背面不需碳弧气刨清根。同时由于正面焊缝厚度大，背面采用大电流焊接也不会导致钢板焊穿。图5掲示了背面大电流埋弧焊的示意图。图5中的SAWB表示背面大电流埋弧焊。
[0032]本发明的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法与现有技术相比的优点如下:
[0033]适用于板厚大于16mm的厚板焊接，对火焰切割坡ロ的质量、装配间隙大、错变量变化不敏感，适用于生产实际。本发明可实现不等间隙装配Y型坡ロ背面不清根焊接，避免了碳刨造成的材料浪费和环境污染，并且焊接质量稳定，焊缝满足ー级焊缝要求。同时由于Y型坡ロ的钝边尺寸大(6?10mm)，正面焊道数減少，从而減少了焊缝金属填充量，节约了焊材，显著提高了生产效率。
[0034]以20mm板厚埋弧焊接为例:采用常规埋弧焊，预留6mm钝边，正面埋弧焊、反面碳刨清根后埋弧焊，埋弧焊道数为7?8道。采用8_钝边Y型坡ロ不清根焊接，埋弧焊道数为4道，焊缝金属填充量明显減少。
[0035]上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
【权利要求】
1.ー种厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，包括: 焊前切割及装配步骤，切割钢板形成坡ロ，以不等间隙装配形成Y型坡ロ； 正面打底焊接步骤，使用气体保护焊，采用实心焊丝摆动焊接； 正面小电流埋弧焊步骤，所述小电流使得埋弧焊不将打底焊烧穿； 正面填充及盖面焊步骤，使用常规电流埋弧焊在正面进行数道焊接以进行正面填充和盖面； 背面大电流埋弧焊步骤，在不进行碳刨清根的情况下直接采用大电流在背面进行埋弧焊，所述大电流使得背面埋弧焊的熔深大于Y型坡ロ的钝边的尺寸。
2.如权利要求1所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，所述焊前切割及装配步骤中，采用火焰切割形成坡ロ，坡ロ的钝边尺寸6?10mm，根部以I?3mm不等间隙装配形成Y型坡ロ。
3.如权利要求2所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，所述焊前切割及装配步骤还包括点焊定位过程，所述点焊定位采用气体保护焊，使用の1.2mm的实心焊丝。
4.如权利要求1所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，正面打底焊接步骤中，使用の1.2mm实心焊丝，电流为160A?200A，电压为23V?25V，焊接速度为200 ?300mm/min。
5.如权利要求1所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，正面小电流埋弧焊步骤中，使用の4臟实心焊丝，电流为450A?500A，电压为29V?31V，焊接速度为 425 ?575mm/min0
6.如权利要求1所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，正面填充及盖面焊步骤中，每一道焊接均使用の4臟实心焊丝，电流为500A?650A，电压为29V?32V，焊接速度为425?575mm/min。
7.如权利要求1所述的厚板Y型坡ロ不等间隙不清根焊接方法，其特征在于，背面大电流埋弧焊步骤中，使用0>4mm实心焊丝，电流为750A，电压为32V?35V，焊接速度为425?575mm/min0
【文档编号】B23K9/16GK103495797SQ201310472990
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】张华军, 杜渝, 盛凯, 包孔, 刘长虹, 郭云飞 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司