一种厚板熔透焊接H型钢不碳刨清根的焊接方法与流程

本发明涉及一种非标准型材制备技术，尤其是一种大型h型钢的焊接制备方法，具体地说是一种厚板熔透焊接h型钢不碳刨清根的焊接方法。

背景技术：

目前，在一些大型项目中经常要使用到大型尺寸的h型钢，这种型钢无法由钢厂轧制成型，只能由施工单位进行用钢板进行焊接制备，如某核电站的锥体内部就由焊接h型钢柱、钢梁组成的框架，焊接h型钢截面为bh350×350×28×40，焊接h型钢总工程量230吨。焊接h型钢腹板厚度为28mm，腹板与翼缘板之间的焊缝为熔透焊缝。按照常规焊接h型钢的组立焊接工艺为：腹板与翼缘板之间双面坡口焊，先正面坡口焊接，反面碳刨清根打磨，反面焊接达到熔透。在组立焊接过程中，中间的碳刨清根打磨占用大量的时间和人工，碳刨每分钟只能完成0.5米，速度慢；碳刨产生大量的噪音和污染气体；碳刨会产生夹碳、粘渣、铜斑、烧穿、刨槽尺寸和形状不规则等刨削缺陷；碳刨后的刨槽不规则、刨削缺陷以及刨削后的渗碳和硬化层全部需要打磨，打磨深度超过1mm，用工量大大增加。如何解决焊接h型钢即能保证腹板与翼缘板完全熔透又能省去碳刨清根这一常规焊接方法将是我们施工研究的重点和难点。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的大型h钢制备过程中均需要使用去碳刨清根工艺而造成加工复杂，周期长，成本高的问题，发明一种厚板熔透焊接h型钢不碳刨清根的焊接方法。

本发明的技术方案是：

一种厚板熔透焊接h型钢不碳刨清根的焊接方法，其特征是它包括以下步骤：

（1）h型钢腹板、翼缘板下料；

（2）开设坡口；

（3）h型钢组立；

（4）h型钢正面焊接；

（5）h型钢反面打磨；

（6）h型钢反面焊接。

所述的h型钢腹板下料一边留有4mm的焊接间隙，下料宽度为腹板宽度减小8mm。

所述的开设坡口使用坡口机开设，正面坡口深度0.6×腹板厚度-2mm，坡口角度35度，反面坡口深度0.4×腹板厚度，坡口角度40度，中间留根2mm。

所述的h型钢组立前将翼缘板中间焊道及附近30mm处的氧化皮、氧化渣打磨干净，画出翼缘板中心线，定位垫板从离端部100mm处开始，每隔350mm放置一块，以中心线为基准放置在腹板反面坡口的那一侧，定位垫板点焊固定，将翼缘板吊上h型钢组立机，按h型钢组立流程进行组立，定位焊采用手工电弧焊，焊缝长度50mm，定位焊设在定位垫板右边20～30mm处；引弧、收弧板按h型钢焊接工艺设置。

所述的h型钢正面焊接；h型钢焊接在船型胎架上进行，h型钢摆放角度与地面夹角50度，按h型钢焊接工艺，先在h型钢正面焊接一道打底焊缝，打底焊接采用二氧化碳气体保护焊，电流250～260a,第一道打底焊缝完成后，再焊接一道填充焊缝，焊缝厚度达到12mm后，完成正面的打底填充焊接；

所述的h型钢反面打磨是指将h型钢翻身反面打磨，打磨前先敲掉定位垫板，反面打磨采用角磨机磨去熔渣，磨出金属光泽，有定位垫板、定位焊的地方深度打磨，确保露出金属面。

所述的h型钢反面焊接是在船型胎架上进行，h型钢摆放角度与地面夹角50度，按h型钢焊接工艺，先在h型钢反面焊接一道打底焊缝，打底焊接采用二氧化碳气体保护焊，电流260～280a,第一道打底焊缝完成后，再焊接一道填充焊缝，焊缝厚度达到12mm后，完成反面的打底填充焊接。

本发明的有益效果：

1、本发明通过改变h型钢腹板的坡口间隙、坡口角度，增加定位垫板的方法省去了传统工艺所需的反面碳刨清根的焊接工艺，该方法可避免由于碳刨清根引起的夹碳、粘渣、铜斑、烧穿、刨槽尺寸和形状不规则等刨削缺陷，提高了焊缝质量，提高熔透探伤通过率。

2、本发明中由于没有碳刨清根，省去碳刨耗材费用，同时打磨量大大减少，节省人工成本，提高焊接速度，有利于节省生产成本，加快生产速度。

3、本发明减少了因碳刨和打磨产生的噪音大、烟雾大、空气粉尘多、污染严重的现象，有利于减少环境污染。

4、本发明通过定位垫板，确定腹板与翼缘板的间隙，确定定位焊的位置，定位垫板尺寸小也容易打磨。本发明适用于要求熔透的、板厚超过20mm的h型钢的组立焊接，能提高焊缝质量、减少加工成本、提高加工速度、减小生产环境污染。

5、本发明能达到反面不碳刨清根就能焊接熔透的效果（如图1所示）。本发明通过留间隙反面打磨的方法代替反面碳刨清根打磨的焊接工艺，避免了由于碳刨清根引起的夹碳、粘渣、铜斑、烧穿、刨槽尺寸和形状不规则等刨削缺陷，避免了碳刨打磨产生的噪音大、污染严重、耗材多、生产速度慢。有利于生产过程中节能、节材，降低污染，加快了h型钢组立焊接速度，节省了加工制作成本。

图1左图是采用传统工艺（先正面坡口焊接，反面碳刨清根打磨，反面焊接）时的坡口尺寸。本发明采用右边的图的坡口和间隙，不需要碳刨清根的一种焊接方法。也就是右图对左图的改进坡口和焊接方法，来实现不清根。

附图说明

图1为本发明中h型钢改变腹板坡口大小和角度示意图。

图2为本发明中h型钢腹板坡口间隙定位图。

图3为本发明中h型钢定位垫板、定位焊平面位置图。

图4为本发明中h型钢定位垫板组装定位图。

图5为本发明中h型钢正面焊接示意图。

图6为本发明中h型钢反面打磨示意图。

图7为本发明中h型钢反面打底焊接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-7所示。

一种厚板熔透焊接h型钢不碳刨清根的焊接方法，以一侧为例，另一侧则需翻个身参照执行即可，它包括以下步骤：

（1）h型钢腹板、翼缘板下料。下料采用气割，切割面应无裂纹、夹渣、分层，腹板下料一边留有4mm的焊接间隙，下料宽度为腹板宽度减小8mm；

（2）开设坡口。坡口使用坡口机开设，正面坡口深度15mm，坡口角度35度，反面坡口深度11mm，坡口角度40度，中间留根2mm，如图2所示；

（3）h型钢组立。组立前将翼缘板中间焊道及附近30mm处的氧化皮、氧化渣打磨干净，画出翼缘板中心线，定位垫板从离端部100mm处开始，每隔350mm放置一块，以中心线为基准放置在腹板反面坡口的那一侧（如图3、图4所示），定位垫板点焊固定，将翼缘板吊上h型钢组立机，按h型钢组立流程进行组立，定位焊采用手工电弧焊，焊缝长度50mm，定位焊设在定位垫板右边20～30mm处。引弧、收弧板按h型钢焊接工艺设置；

（4）h型钢正面焊接（如图5所示）。h型钢焊接在船型胎架上进行，h型钢摆放角度与地面夹角50度，按h型钢焊接工艺，先在h型钢正面焊接一道打底焊缝，打底焊接采用二氧化碳气体保护焊，电流250～260a,第一道打底焊缝完成后，再焊接一道填充焊缝，焊缝厚度达到12mm后，完成正面的打底填充焊接；

（5）h型钢反面打磨（如图6所示）。h型钢翻身反面打磨，打磨前先敲掉定位垫板，反面打磨采用角磨机磨去熔渣，磨出金属光泽，有定位垫板、定位焊的地方深度打磨，确保露出金属面；

（6）h型钢反面焊接（如图7所示）。h型钢焊接在船型胎架上进行，h型钢摆放角度与地面夹角50度，按h型钢焊接工艺，先在h型钢反面焊接一道打底焊缝，打底焊接采用二氧化碳气体保护焊，电流260~280a,第一道打底焊缝完成后，再焊接一道填充焊缝，焊缝厚度达到12mm后，完成反面的打底填充焊接；

（7）h型钢盖面焊接。h型钢盖面焊接采用埋弧焊，按h型钢埋弧焊接工艺进行焊接；

（8）焊缝无损检测。熔透焊缝100%探伤，焊缝应在焊接完成后24h后进行ut探伤，焊缝查出的内部缺陷，及时返修。

（9）焊缝外观检查。按钢结构规范要求检查验收焊缝外观质量；

（10））h型钢组立焊接完成。质检人员对h型钢焊缝内部无损检测合格，外部焊缝外观质量符合标准后，完成h型钢组立焊接。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。