本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺。
背景技术
国家级重点研制项目——某超大型防护门设计的功能与技术要求：内部结构为网格式，主筋板与前后面板的t型接头等重要焊缝要求全熔透，门体必须能够承受住商用大飞机的撞击后还能保证正常运行，对焊接结构的抗冲击性能要求非常高；内部主体结构设计为网格式，被主筋板分隔成8个独立的狭窄封闭空间，焊接工作量很大，由于构件工况决定焊接位置只能为横焊位而增加了焊接的难度，t型接头全熔透背面碳弧气刨清根的(嘈音、粉尘、高温金属蒸汽、高温铁水飞溅烫伤等)环境非常恶劣，影响操作人员的健康及人身安全。门体外形尺寸8米宽×8米高×0.8米厚，大尺寸的钢结构焊接变形控制非常严苛，因此在结构内部增加必要的工装控制焊接变形，但这样造成了操作空间更狭窄，使得超大型防护门可操作空间720mm高，长度2～4米，通道宽900～1000mm，在这样狭窄封闭空间内进行t型接头的全熔透免清根埋弧自动焊横焊成为一个挑战。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺，可在狭窄封闭空间内操作，使t型接头全熔透横焊位置焊缝实现免清根自动化焊接，并保护操作人员身体健康，既保证了焊接质量，焊接变形亦在可控范围之内。
本发明是通过以下技术方案实现的：
t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺，其特征在于包括以下步骤：
s1：在腹板上加工48.5°的k型对称坡口，钝边1-2mm；
s2：沿k型对称坡口的厚度方向，间隔地在所述k型对称坡口上进行多个定位焊坡口预制，高度低于所述k型对称坡口3mm；
s3：对腹板和翼板进行组装，使t型接头焊缝位置为横焊位；
s4：采用手工电弧焊方法按所述定位焊坡口位置进行定位焊，焊接电流110～125a，焊接电压20～24v，焊接速度70～110mm/min；
s5：定位焊接完成后，采用埋弧自动焊横焊对腹板与翼板的k型对称坡口进行打底、填充、盖面。
进一步地，每间隔300～600mm在所述k型对称坡口上设置一个定位焊坡口，每个定位焊坡口长度为100mm，由k型对称坡口磨低3mm制成，其中一面的坡口角度不变，将正面坡口角度不变的设定为第一坡口，将背面坡口角度不变的设定为第二坡口；每个定位焊坡口是第一坡口和第二坡口中的一种，按第一坡口、第二坡口相互交错布置于所述k型对称坡口上。通过这种第一坡口和第二坡口交错设置的方式，可以使定位焊接时的应力相互平衡，保证装配尺寸。
进一步地，步骤s2中的定位焊坡口在k型对称坡口厚度方向上的工艺角度是30°。
进一步地，所述步骤s5包括以下步骤：
s51：k型对称坡口正面进行打底焊；
s52：k型对称坡口背面进行打底焊；
s53：k型对称坡口背面打底焊上进行第二道填充焊；
s54：k型对称坡口正面打底焊上进行第二道填充焊；
s55：k型对称坡口正面盖面焊；
s56：k型对称坡口背面盖面焊。
进一步地，所述步骤s51的具体步骤是：正面打底焊采用埋弧自动焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500～550a，焊接电压26～27v，焊接速度350mm/min。
进一步地，所述步骤s52的具体步骤是：打底焊背面不清根采用埋弧自动焊直接焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500～550a，焊接电压27～28v，焊接速度350mm/min。
进一步地，所述步骤s53的具体步骤是：背面打底焊上进行第二道填充焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流570～580a，焊接电压28-29v，焊接速度300-350mm/min。
进一步地，所述步骤s54的具体步骤是：正面打底焊上进行第二道填充焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流570-580a，焊接电压28-29v，焊接速度300～350mm/min。
进一步地，所述步骤s55的具体步骤是：正面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝与翼板夹角65°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500～510a，焊接电压29～30v，焊接速度360～380mm/min。
进一步地，所述步骤s56的具体步骤是：背面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝与翼板夹角65～70°，与腹板夹角40～50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500～510a，焊接电压29～30v，焊接速度360～380mm/min。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺解决了狭窄封闭空间内埋弧自动焊横焊操作困难的问题，免除了焊接过程中的清根工序、背面衬垫或衬托及其安装工艺，省略了碳弧棒、减少了打磨片的使用，与传统的手工电弧焊清根全焊透工艺相比本方法提高了近6倍的焊接生产效率；
(2)本发明在狭窄封闭空间内采用埋弧自动焊横焊无需投资巨大的变位设备节约了生产成本，在狭窄封闭空间内采用埋弧自动焊横焊代替手工电弧焊降低了焊接人员的劳动强度，同时减少了焊接材料及相关物品的消耗量，节约了工时成本；
(3)本发明避免了狭窄封闭空间内背面碳弧气刨清根环境污染及高温铁水烫伤风险，尤其由于噪音降低及减少有害气体的产生，极大地改善了生产现场的环境，实现了对工人身体健康的保护；
(4)本发明保证了狭窄封闭空间内全焊透横焊缝的焊接质量，同时为国家级重点项目“某超大型防护门”的成功研制奠定焊接技术基础。
为了更好地理解和实施，下面结合具体实施方式详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明开有k型对称坡口的腹板的部分侧面视图；
图2是图1的a-a剖视图；
图3是图1的b-b剖视图；
图4是本发明的焊丝与翼板夹角示意图；
图5是图4的i处放大示意图；
其中：1-腹板，11-k型对称坡口，111-第一坡口，112-第二坡口，2-翼板，3-焊丝。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
以刚研制成功的某超大型防护门产品为实施例，该超大型防护门产口外形尺寸为8000mm宽×8000mm高×800mm厚，板材厚度25mm/40mm，材质q345b，结合附图对本方法的实施作进一步详细说明。本实施例是在该产品基础上采用以下焊接方法进行实施，目的在于更好的理解本方法的内容，而非对本专利申请的保护范围的限定。参见图1～5，本实施例的t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺方法操作如下：
s1：在腹板1上加工48.5°的k型对称坡口11，钝边1-2mm；
s2：沿k型对称坡口11的厚度方向，每间隔400mm在所述k型对称坡口11上进行定位焊坡口预制，工艺角度是30°，每个定位焊坡口长度为100mm，由k型对称坡口11磨低3mm制成，其中一面的坡口角度不变，将正面坡口角度不变的设定为第一坡口111，将背面坡口角度不变的设定为第二坡口112；每个定位焊坡口是第一坡口111和第二坡口112中的一种，按第一坡口111、第二坡口112相互交错布置于所述k型对称坡口11上；
s3：对腹板1和翼板2进行组装，使t型接头焊缝位置为横焊位；
s4：采用手工电弧焊方法按所述定位焊坡口位置进行定位焊，焊接电流120a，焊接电压22v，焊接速度100mm/min；
s5：定位焊接完成后，采用埋弧自动焊横焊对腹板1与翼板2的k型对称坡口11进行打底、填充、盖面，具体包括以下步骤：
s51：k型对称坡口正面进行打底焊：采用埋弧自动焊，焊丝3与翼板1夹角30°(图4)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流550a，焊接电压26v，焊接速度350mm/min；
s52：k型对称坡口背面进行打底焊：打底焊背面不清根采用埋弧自动焊直接焊，焊丝3与翼板2夹角30°(图4)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流550a，焊接电压27v，焊接速度350mm/min；
s53：k型对称坡口背面打底焊上进行第二道填充焊：焊丝3与翼板2夹角30°(图4)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流570a，焊接电压28v，焊接速度300mm/min；
s54：k型对称坡口正面打底焊上进行第二道填充焊：焊丝3与翼板2夹角30°(图4)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流570a，焊接电压28v，焊接速度300mm/min；
s55：k型对称坡口正面盖面焊：正面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝3与翼板2夹角65°(未图示)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500a，焊接电压29v，焊接速度360mm/min；
s56：k型对称坡口背面盖面焊：背面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝3与翼板2夹角65°(未图示)，与腹板1夹角40°(未图示)，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500a，焊接电压29v，焊接速度360mm/min。
实施例2
本实施例的一种t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺方法操作如下：
s1：在腹板上加工48.5°的k型对称坡口，钝边1-2mm；
s2：沿k型对称坡口的厚度方向，每间隔300mm在所述k型对称坡口上进行多个定位焊坡口预制，高度低于所述k型对称坡口3mm，定位焊接坡口的其中一面坡口角度不变；
s3：对腹板和翼板进行组装，使t型接头焊缝位置为横焊位；
s4：采用手工电弧焊方法按所述定位焊坡口位置进行定位焊，焊接电流110a，焊接电压20v，焊接速度70mm/min；
s5：定位焊接完成后，采用埋弧自动焊横焊对腹板与翼板的k型对称坡口进行打底、填充、盖面。
实施例3
本实施例的t型接头全熔透免清根埋弧自动焊横焊工艺方法操作如下：
s1：在腹板上加工48.5°的k型对称坡口，钝边1-2mm；
s2：沿k型对称坡口的厚度方向，每间隔600mm在所述k型对称坡口上进行定位焊坡口预制，每个定位焊坡口长度为100mm，由k型对称坡口磨低3mm制成，其中一面的坡口角度不变，将正面坡口角度不变的设定为第一坡口，将背面坡口角度不变的设定为第二坡口；每个定位焊坡口是第一坡口和第二坡口中的一种，按第一坡口、第二坡口相互交错布置于所述k型对称坡口上；
s3：对腹板和翼板进行组装，使t型接头焊缝位置为横焊位；
s4：采用手工电弧焊方法按所述定位焊坡口位置进行定位焊，焊接电流125a，焊接电压24v，焊接速度110mm/min；
s5：定位焊接完成后，采用埋弧自动焊横焊对腹板与翼板的k型对称坡口进行打底、填充、盖面，具体包括以下步骤：
s51：k型对称坡口正面进行打底焊：采用埋弧自动焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500a，焊接电压27v，焊接速度350mm/min；
s52：k型对称坡口背面进行打底焊：打底焊背面不清根采用埋弧自动焊直接焊，焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流500a，焊接电压28v，焊接速度350mm/min；
s53：k型对称坡口背面打底焊上进行第二道填充焊：焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流580a，焊接电压29v，焊接速度350mm/min；
s54：k型对称坡口正面打底焊上进行第二道填充焊：焊丝与翼板夹角30°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流580a，焊接电压29v，焊接速度350mm/min；
s55：k型对称坡口正面盖面焊：正面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝与翼板夹角70°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流510a，焊接电压30v，焊接速度380mm/min；
s56：k型对称坡口背面盖面焊：背面盖面焊缝采用一层两道起焊角，焊丝与翼板夹角70°，与腹板夹角50°，焊剂预先铺满待焊坡口，焊接电流510a，焊接电压30v，焊接速度380mm/min。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。