金属构件正反面同步全熔透焊接工艺的制作方法

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺。

背景技术：

目前国内外大多数金属构件全熔透焊接工艺多为单面焊接施焊完成后，反面进行焊缝根部清根处理，再进行背面焊接，此焊接工艺过程繁琐，且容易出现根部裂纹和夹渣等焊接缺陷且焊接变形量大，所以当下发明一种不用清根，避免根部产生焊接缺陷，减小焊接变形的焊接工艺显得十分具有意义。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，其可以避免正面打底焊后反面清根容易产生裂纹，夹渣等缺陷问题，其可以减少焊接变形，降低焊缝的残余应力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为200～800A、焊接电压为25～40V、焊接速度为350～1500mm/min。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括以下三种方式之一：

a、对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接；

b、对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；

c、对焊接坡口的正面采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接、对焊接坡口的反面采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；

其中，a和c中使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为0.8～5mm，a和c中双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为15～50mm，a和c中单丝埋弧焊的焊丝干伸长为15～35mm，a和c中双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15～35mm；b和c中使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为1.6～2.4mm，b和c中单丝气体保护焊的焊丝干伸长为15～35mm，b和c中双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为15～35mm，b和c中双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15～35mm，b和c中单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：80～85％、CO₂：10～15％、O₂：5～10％，其中，正面焊接的保护气体流量为：25～30L/min，反面焊接的保护气体流量为：20～25L/min。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，a中焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50～300mm排布。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对金属构件进行预热，其中预热包括：先将金属构件的焊接区域加热至300～400℃，然后将焊接区域冷却5～10秒，使其温度降到200～300℃，最后在0.5～1秒内升温至800～1000℃，再进行焊接。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：10～20份、氧化铈：0.1～0.5份、氧化钇：0.1～0.3份、氟化钙：5～10份、氧化钙：1～5份、二氧化钛：1～2份、三氧化二硼：0.1～0.2份、氮化铬铁：0.1～0.5份、氟硅酸钠：0.1～0.2份、氟锆酸钙：0.1～0.2份、氧化镧：0.1～0.5份、氧化锰：0.1～0.5份、羟丙基甲基纤维素：0.1～0.2份、聚醚醚酮树脂：0.05～0.1份；

反面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：30～40份、氧化镁：5～10份、氟化钙：5～10份、铁粉：1～2份、氧化铕：0.1～0.5份、氧化镧：0.1～0.2份、硅钙合金：5～10份、三氧化二铁：0.1～0.5份、氧化钕：0.1～0.5份、酚醛树脂：0.05～0.1份、松香树脂：0.1～0.5份、锡粉：0.5～1份、氟硅酸钠：0.1～0.2份、三氧化二硼：0.1～0.5份、二氧化钛：5～10份。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，a、b、c中使用的焊丝包括以下重量百分比的组分：C：0.04～0.08％、Mn：1.2～1.5％、Si：1～1.2％、V：0.05～0.2％、Mo：1～1.5％、Ni：0.5～1.3％、Nb：0.01～0.05％、Cr：0.1～0.2％、Te：0.05～0.1％、Se：0.05～0.1％、Cu：0.1～0.5％、Ce：0.01～0.05％、S≤0.015％、P≤0.020％、余量为铁，所述焊丝的表面有镀铜层，镀铜层中Cu含量占焊丝总重量的0.3～0.5％。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对焊接坡口的正面采用二氧化碳保护焊进行预焊，其包括：沿焊接方向进行第一层、第二层、第三层预焊，第一层、第二层、第三层预焊的焊道沿焊接方向向上呈阶梯状，第一层、第二层、第三层预焊的焊道的高度分别为：0.5～1mm、1～1.5mm、1.5～2mm，且第二层预焊的焊道长度比第一层预焊的焊道长度小20～40mm，第三层预焊的焊道长度比第二层预焊的焊道长度小40～60mm；其中第一层预焊的焊接参数为：焊接电流为230～300A、焊接电压为30～38V、焊接速度为220～280mm/min，二氧化碳气体流量为5～10L/min；第二层预焊的焊接参数为：焊接电流为230～280A、焊接电压为25～30V、焊接速度为200～230mm/min，二氧化碳气体流量为10～15L/min；第三层预焊的焊接参数为：焊接电流为120～180A、焊接电压为18～25V、焊接速度为160～190mm/min，二氧化碳气体流量为15～20L/min。

优选的是，所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接完成后还对金属构件热处理，所述热处理包括：将金属构件升温至600～800℃，并保持1～2h；然后再升温至800～1000℃，保持30～60min；然后降温至400～450℃，保持20～30min；再冷却至100～150℃，保持30～40min，最后置于空气中自然冷却。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在待焊金属构件的焊缝正反面坡口处，分别采用单电源单丝或多电源多丝同步对称施焊，焊缝坡口大小和焊接规范随构件不同有所区别，实现中薄板全熔透焊接正反面一次成型，本发明消除了焊接清根工序，提高功效，降低残余应力，减少焊接变形，尤其是避免了正面打底焊后反面清根容易产生裂纹，夹渣等缺陷问题，为肋骨角焊缝，筒体纵环对接焊缝，工字钢梁等重要的金属构件全熔透焊接提供了良好的工艺方法，能使之实现稳定高效的机械化，自动化焊接，提高生产效率和质量，具有较高应用价值。

2、本发明的正面焊接使用的埋弧焊剂含有氧化铈、氧化钇、氧化镧，其焊接时可以细化焊缝晶粒，同时铈、钇、镧作为稀土元素可以使焊缝金属的高温组织稳定性，净化焊缝，强化晶界；羟丙基甲基纤维素份、聚醚醚酮树脂在焊接过程中因高温分解中产生二氧化碳等气体，使焊缝不与空气氧化；反面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括酚醛树脂、松香树脂，其中酚醛树脂、松香树脂为高分子材料在焊接过程中因高温分解中产生二氧化碳等气体，使焊缝不与空气氧化。

3、本发明的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺在焊接之前还包括预焊，先进行多焊道预焊，这些焊道沿焊接方向呈向上的阶梯状，再正式埋弧焊，当电弧到达第一层预焊焊道后，该层焊道开始熔化至焊缝内，使得焊缝收缩时将有足够的铁水进行填充，从而减少焊缝产生缩松缩孔的倾向，进而减少因缩松缩孔所产生的裂纹。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

说明书附图

图1为角接焊焊接结构示意图；

图2为对接焊焊接结构示意图；

图3为角接焊焊接俯视图；

图4为第一层、第二层、第三层预焊的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为500A、焊接电压为35V、焊接速度为450mm/min。在实际中可以将待焊接的金属构件组成对接焊或角接焊，如图1为角接焊焊接示意图，图中11、12均为待焊接的金属构件，图中31、41为正面焊接和反面焊接的焊枪，图3为角接焊焊接的俯视图，图中可以看出正面焊接和反面焊接的焊枪错开排布，图2为角接焊焊接的示意图，图中21、22均为待焊接的金属构件，图中32、42为正面焊接和反面焊接的焊枪；其中，待焊接的金属构件的材质为：武钢生产的Q345qD。本发明的焊接工艺，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，且正面、反面均一次成型，避免了传统正面先打底焊，再盖面焊，再翻面进行反面清根后，再进行反面打底焊，再盖面焊，这样减少了焊接工序而且提高功效，降低了残余应力，减少焊接变形。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接；使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为1.6mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为15mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15mm；使用的焊丝型号为：天高生产的H10Mn2。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。生产使用的焊剂为天高生产的TGF-988或TGF-Sj101；焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，此时正面埋弧焊剂铺设要延长，延长长度为要盖过反面焊枪形成的熔池，防止反面施焊时烧穿。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50mm排布。如图2所示，图中3为正面焊接的焊枪和图中4为反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，即焊接熔池一前一后距离错开50mm布置。

实施例2

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为350A、焊接电压为35V、焊接速度为500mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为2mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm，中单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：80％、CO₂：10％、O₂：10％，其中，正面焊接的保护气体流量为：25L/min，反面焊接的保护气体流量为：20L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开200mm排布。

实施例3

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为650A、焊接电压为35V、焊接速度为900mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接、对焊接坡口的反面采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为3.2mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为50mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为35mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm；使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为2.4mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm，单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：85％、CO₂：10％、O₂：5％，其中，正面焊接的保护气体流量为：30L/min，反面焊接的保护气体流量为：25L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，中焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开250mm排布。

实施例4

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为700A、焊接电压为35V、焊接速度为500mm/min。如图1、图2所示，在实际中可以将待焊接的金属构件组成对接焊或角接焊。其中，待焊接的金属构件的材质为：武钢生产的Q345qD。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：

对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接；使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为5mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为50mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为35mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm；使用的焊丝型号为：天高生产的H10Mn2。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。生产使用的焊剂为天高生产的TGF-988或TGF-Sj101；焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，此时正面埋弧焊剂铺设要延长，延长长度为要盖过反面焊枪形成的熔池，防止反面施焊时烧穿。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开300mm排布。焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，即焊接熔池一前一后距离错开300mm布置。

实施例5

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为600A、焊接电压为35V、焊接速度为900mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为2.4mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为15mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15mm，中单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：80％、CO₂：15％、O₂：5％，其中，正面焊接的保护气体流量为：30L/min，反面焊接的保护气体流量为：25L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开300mm排布。

实施例6

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为800A、焊接电压为40V、焊接速度为1500mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接、对焊接坡口的反面采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为5mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为15mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15mm；使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为2mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为15mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15mm，单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：80％、CO₂：10％、O₂：10％，其中，正面焊接的保护气体流量为：25L/min，反面焊接的保护气体流量为：20L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，中焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50mm排布。

实施例7

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，对焊接坡口的正面和反面双丝埋弧焊进行焊接或双丝气体保护焊进行焊接；其中，双丝埋弧焊进行焊接或双丝气体保护焊中前焊丝使用的焊接电压均为29V，焊接电流均为650A，焊接速度均为850cm/min、直径均为3.2mm、干伸长均为18mm；双丝埋弧焊进行焊接或双丝气体保护焊中后焊丝使用的焊接电压均为33V，焊接电流均为650A，焊接速度均为850cm/min、直径均为3.2mm、干伸长均为18mm；双丝埋弧焊进行焊接或双丝气体保护焊中前焊丝、后焊丝间距为30mm。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50mm排布。焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，即焊接熔池一前一后距离错开50mm布置。

实施例8

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，对焊接坡口的正面采用双丝埋弧焊进行焊接，反面采用双丝气体保护焊进行焊接；其中双丝埋弧焊中前焊丝的焊接电压为30V、焊接电流为600A、干伸长为25mm、直径为4mm，双丝埋弧焊中后焊丝的焊接电压为35V、焊接电流为550A、干伸长为30mm、直径为4mm，双丝埋弧焊的焊接速度为400cm/min，双丝埋弧焊中前焊丝和后焊丝间距为25mm；其中双丝气体保护焊中前焊丝的焊接电压为22V、焊接电流为190A、干伸长为10mm、直径为1.2mm，双丝气体保护焊中后焊丝的焊接电压为25V、焊接电流为180A、干伸长为15mm、直径为1.2mm，双丝气体保护焊的焊接速度为400cm/min，双丝气体保护焊中前焊丝和后焊丝间距为25mm；

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50mm排布。

实施例9

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为200A、焊接电压为25V、焊接速度为350mm/min。如图1、图2所示，在实际中可以将待焊接的金属构件组成对接焊或角接焊。其中，待焊接的金属构件的材质为：武钢生产的Q345qD。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接；使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为0.8mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为15mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为15mm；使用的焊丝型号为：天高生产的H10Mn2。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。生产使用的焊剂为天高生产的TGF-988或TGF-Sj101；焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，此时正面埋弧焊剂铺设要延长，延长长度为要盖过反面焊枪形成的熔池，防止反面施焊时烧穿。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开50mm排布。焊接时正面焊接和反面焊接的焊枪，沿焊接方向一前一后分布，且正面焊枪在后，反面焊接在前，交错分布，即焊接熔池一前一后距离错开50mm布置。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对金属构件进行预热，其中预热包括：先将金属构件的焊接区域加热至300℃，然后将焊接区域冷却5秒，使其温度降到200℃，最后在0.5秒内升温至800℃，再进行焊接。在焊接之前对金属构件进行预热，预热可以减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹，也可以减少焊接区域和被焊工件之间的温度差，减少焊接应力。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：10份、氧化铈：0.1份、氧化钇：0.1份、氟化钙：5份、氧化钙：1份、二氧化钛：1份、三氧化二硼：0.1份、氮化铬铁：0.1份、氟硅酸钠：0.1份、氟锆酸钙：0.1份、氧化镧：0.1份、氧化锰：0.1份、羟丙基甲基纤维素：0.1份、聚醚醚酮树脂：0.05份；

反面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：30份、氧化镁：5份、氟化钙：5份、铁粉：1份、氧化铕：0.1份、氧化镧：0.1份、硅钙合金：5份、三氧化二铁：0.1份、氧化钕：0.1份、酚醛树脂：0.05份、松香树脂：0.1份、锡粉：0.5份、氟硅酸钠：0.1份、三氧化二硼：0.1份、二氧化钛：5份。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接使用的焊丝包括以下重量百分比的组分：C：0.04％、Mn：1.2％、Si：1％、V：0.05％、Mo：1％、Ni：1.3％、Nb：0.05％、Cr：0.2％、Te：0.1％、Se：0.1％、Cu：0.5％、Ce：0.05％、S≤0.015％、P≤0.020％、余量为铁，所述焊丝的表面有镀铜层，镀铜层中Cu含量占焊丝总重量的0.3％。

本发明采用的焊丝通过降低Cr含量，增加Mn含量，使其在熔合线附近不因成分差异产生Cr的扩散，焊丝中Ni含量可以阻止耐热钢侧的碳向焊缝迁移，也可以降低钢的热膨胀系数，有利于焊缝与母材的热膨胀系数相匹配，减小热应力。Si可以提高焊接时熔敷合金的流动性，提高焊接性能。V可以细化焊缝金属的组织状态，防止晶粒过大，提高焊缝金属的性能。Ti可以固碳并减少焊接处的应力腐蚀提高焊接性能。稀土元素Nb、Te、Se、Ce的加入可以净化焊缝，减少焊缝的开裂，改善焊缝韧性，提高焊缝金属的磨蚀性，耐腐蚀性，具有优良的力学性能。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对焊接坡口的正面采用二氧化碳保护焊进行预焊，其包括：沿焊接方向进行第一层、第二层、第三层预焊，第一层、第二层、第三层预焊的焊道沿焊接方向向上呈阶梯状，第一层、第二层、第三层预焊的焊道的高度分别为：0.5mm、1mm、1.5mm，且第二层预焊的焊道长度比第一层预焊的焊道长度小20mm，第三层预焊的焊道长度比第二层预焊的焊道长度小40mm；其中第一层预焊的焊接参数为：焊接电流为300A、焊接电压为35V、焊接速度为240mm/min，二氧化碳气体流量为5L/min；第二层预焊的焊接参数为：焊接电流为280A、焊接电压为30V、焊接速度为220mm/min，二氧化碳气体流量为10L/min；第三层预焊的焊接参数为：焊接电流为120A、焊接电压为25V、焊接速度为160mm/min，二氧化碳气体流量为15L/min。如图4所示，图中51、52、53为第一层、第二层、第三层预焊的焊道。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接完成后还对金属构件热处理，所述热处理包括：将金属构件升温至600℃，并保持1h；然后再升温至800℃，保持30min；然后降温至400℃，保持20min；再冷却至100℃，保持30min，最后置于空气中自然冷却。本发明的焊后热处理保证了焊接质量，改善了焊接性能，消除了焊后残余应力，避免了焊后开裂，改善了焊口组织结构。避免了焊件结构的变形，使整体结构达到了预期的综合性能。

实施例10

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为500A、焊接电压为33V、焊接速度为900mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面和反面同时采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为1.6mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为15mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm，中单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：80％、CO₂：10％、O₂：10％，其中，正面焊接的保护气体流量为：25L/min，反面焊接的保护气体流量为：20L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开200mm排布。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对金属构件进行预热，其中预热包括：先将金属构件的焊接区域加热至350℃，然后将焊接区域冷却8秒，使其温度降到250℃，最后在0.8秒内升温至900℃，再进行焊接。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：15份、氧化铈：0.3份、氧化钇：0.2份、氟化钙：8份、氧化钙：3份、二氧化钛：1.5份、三氧化二硼：0.2份、氮化铬铁：0.3份、氟硅酸钠：0.15份、氟锆酸钙：0.15份、氧化镧：0.3份、氧化锰：0.3份、羟丙基甲基纤维素：0.15份、聚醚醚酮树脂：0.1份；

反面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：35份、氧化镁：8份、氟化钙：8份、铁粉：1.5份、氧化铕：0.3份、氧化镧：0.15份、硅钙合金：7份、三氧化二铁：0.3份、氧化钕：0.3份、酚醛树脂：0.1份、松香树脂：0.3份、锡粉：0.8份、氟硅酸钠：0.1～0.2份、三氧化二硼：0.1～0.5份、二氧化钛：5～10份。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接中使用的焊丝包括以下重量百分比的组分：C：0.06％、Mn：1.3％、Si：1.1％、V：0.1％、Mo：1.2％、Ni：0.9％、Nb：0.03％、Cr：0.15％、Te：0.08％、Se：0.08％、Cu：0.3％、Ce：0.03％、S≤0.015％、P≤0.020％、余量为铁，所述焊丝的表面有镀铜层，镀铜层中Cu含量占焊丝总重量的0.4％。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对焊接坡口的正面采用二氧化碳保护焊进行预焊，其包括：沿焊接方向进行第一层、第二层、第三层预焊，第一层、第二层、第三层预焊的焊道沿焊接方向向上呈阶梯状，第一层、第二层、第三层预焊的焊道的高度分别为：0.8mm、1.2mm、1.8mm，且第二层预焊的焊道长度比第一层预焊的焊道长度小30mm，第三层预焊的焊道长度比第二层预焊的焊道长度小50mm；其中第一层预焊的焊接参数为：焊接电流为230A、焊接电压为38V、焊接速度为280mm/min，二氧化碳气体流量为8L/min；第二层预焊的焊接参数为：焊接电流为250A、焊接电压为28V、焊接速度为230mm/min，二氧化碳气体流量为12L/min；第三层预焊的焊接参数为：焊接电流为140A、焊接电压为18V、焊接速度为190mm/min，二氧化碳气体流量为18L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接完成后还对金属构件热处理，所述热处理包括：将金属构件升温至700℃，并保持1.5h；然后再升温至900℃，保持40min；然后降温至430℃，保持25min；再冷却至120℃，保持35min，最后置于空气中自然冷却。

实施例11

一种金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，

将待焊接的金属构件连接部位制成单面或双面焊接坡口，焊接时对焊接坡口的正面和反面同时施焊，其中，正面焊接和反面焊接的工艺参数为：焊接电流为800A、焊接电压为40V、焊接速度为1500mm/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，对焊接坡口的正面和反面同时施焊包括：对焊接坡口的正面采用单丝或双丝埋弧焊进行焊接、对焊接坡口的反面采用单丝或双丝气体保护焊进行焊接；其中，使用的单丝或双丝埋弧焊焊丝的直径为5.0mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝间距为50mm，单丝埋弧焊的焊丝干伸长为35mm，双丝埋弧焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm；使用的单丝或双丝气体保护焊的焊丝直径为2.0mm，单丝气体保护焊的焊丝干伸长为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝间距为35mm，双丝气体保护焊中的前焊丝和后焊丝干伸长均为35mm，单丝或双丝气体保护焊中使用的保护气体包括以下体积百分比的组分：Ar：85％、CO₂：10％、O₂：5％，其中，正面焊接的保护气体流量为：30L/min，反面焊接的保护气体流量为：25L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接过程中还使用埋弧焊剂，其中，对焊接坡口的正面焊接使用的埋弧焊剂的覆盖面积要盖过反面焊接时形成的熔池。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，焊接时正面焊接熔池和反面焊接熔池沿焊缝方向错开250mm排布。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对金属构件进行预热，其中预热包括：先将金属构件的焊接区域加热至400℃，然后将焊接区域冷却10秒，使其温度降到300℃，最后在1秒内升温至1000℃，再进行焊接。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：20份、氧化铈：0.5份、氧化钇：0.3份、氟化钙：10份、氧化钙：5份、二氧化钛：2份、三氧化二硼：0.2份、氮化铬铁：0.5份、氟硅酸钠：0.2份、氟锆酸钙：0.2份、氧化镧：0.5份、氧化锰：0.5份、羟丙基甲基纤维素：0.2份、聚醚醚酮树脂：0.1份；

反面焊接使用的埋弧焊剂的成分包括以下重量份原料：三氧化二铝：40份、氧化镁：10份、氟化钙：10份、铁粉：2份、氧化铕：0.5份、氧化镧：0.2份、硅钙合金：10份、三氧化二铁：0.5份、氧化钕：0.5份、酚醛树脂：0.1份、松香树脂：0.5份、锡粉：1份、氟硅酸钠：0.2份、三氧化二硼：0.5份、二氧化钛：10份。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接中使用的焊丝包括以下重量百分比的组分：C：0.08％、Mn：1.5％、Si：1.2％、V：0.2％、Mo：1.5％、Ni：1.3％、Nb：0.05％、Cr：0.2％、Te：0.1％、Se：0.1％、Cu：0.5％、Ce：0.05％、S≤0.015％、P≤0.020％、余量为铁，所述焊丝的表面有镀铜层，镀铜层中Cu含量占焊丝总重量的0.5％。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，在正面和反面同时施焊之前还包括对焊接坡口的正面采用二氧化碳保护焊进行预焊，其包括：沿焊接方向进行第一层、第二层、第三层预焊，第一层、第二层、第三层预焊的焊道沿焊接方向向上呈阶梯状，第一层、第二层、第三层预焊的焊道的高度分别为：1mm、1.5mm、2mm，且第二层预焊的焊道长度比第一层预焊的焊道长度小40mm，第三层预焊的焊道长度比第二层预焊的焊道长度小60mm；其中第一层预焊的焊接参数为：焊接电流为250A、焊接电压为30V、焊接速度为220mm/min，二氧化碳气体流量为10L/min；第二层预焊的焊接参数为：焊接电流为230A、焊接电压为25V、焊接速度为200mm/min，二氧化碳气体流量为15L/min；第三层预焊的焊接参数为：焊接电流为180A、焊接电压为25V、焊接速度为180mm/min，二氧化碳气体流量为20L/min。

所述的金属构件正反面同步全熔透焊接工艺，正面焊接和反面焊接完成后还对金属构件热处理，所述热处理包括：将金属构件升温至800℃，并保持2h；然后再升温至1000℃，保持60min；然后降温至450℃，保持30min；再冷却至150℃，保持40min，最后置于空气中自然冷却。

对比例1

采用对接焊，使用单丝埋弧焊焊接，正面先打底焊，再盖面焊，再翻面反面清根后，再进行反面打底焊，再盖面焊，焊接参数为本领域常规参数。

焊后对实施例1～11和对比例1进行的焊缝进行力学性能测试，结果如下表1所示：

表1-焊缝试样力学性能

由上述对比例和实施例焊缝金属的性能测试结果可知，采用本发明的焊接工艺，焊缝金属具有较好的机械性能。尤其是其抗拉伸强度、屈服强度、延伸率均优于传统焊接得到的焊缝金属。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。