一种t型焊接方法
【专利说明】一种T型焊接方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于焊接技术领域，涉及一种Τ型焊接方法，所述Τ型焊接方法的原材料为钢管及法兰，形成的Τ型焊焊缝位于钢管的外表面或内表面，所述钢管的口径为1400mm-3000mm，钢管厚度为20mm-50mm，法兰外径与内径的差值为100mm-180mm。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前大型管塔连接节点以带劲板单法兰为主，随着管塔高度的增大，对法兰节点的连接强度要求越来越高，从而要求节点处螺栓数量增多，导致螺栓与劲板的之间的距离减小，不仅对法兰、加劲板的焊接带来一定的难度，对螺栓的现场安装也形成了潜在的隐患。为解决带劲单法兰的这种弊端，带劲板内外双法兰逐渐被设计开发、使用。作为连接节点带劲板内外双法兰，一方面满足了节点处强度的要求;另一方面，螺栓螺母的安装与加劲板避开，从而方便安装。但带劲板内外双法兰在焊接过程中，由于焊缝布置较多，同时法兰与加劲板之间的焊接互相受约束，导致焊后残余应力很大，使法兰产生大的变形，导致法兰连接面间隙较大，影响连接强度。通常消除变形最有效的处理方法为局部热处理或整体处理方法，但对场地要求较高且费用高昂。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是法兰焊接在钢管表面时，容易因焊接产生形变，影响法兰的焊接精度，降低焊接成品作为连接部件的结构匹配度，并针对该问题提供一种T型焊接方法。
[0007]本发明所述T型焊接方法，原料为法兰及钢管，所述钢管的口径为1400mm-3000mm，钢管厚度为20mm-50mm，法兰外径与内径的差值为100mm-180mm，包括:
a、法兰焊接端坡口形成步骤；
b、焊接法兰焊接端坡口的步骤；
所述坡口包括位于法兰焊接端一侧的内坡口以及位于法兰焊接端另一侧的外坡口，所述内坡口的坡口角度为45° -50°，所述内坡口及外坡口之间设有钝边，所述内坡口的深度为法兰与钝边厚度之差的0.60-0.65倍，所述外坡口的坡口角度为50° -55°，所述外坡口的深度为法兰与钝边厚度之差的0.35-0.40倍，所述法兰的厚度为20mm-50mm，钝边的厚度为0mm-5mm；
所述b步骤包括:
d、调整单元焊接的焊接参数，使焊接参数依次为打底焊焊接参数、填充焊焊接参数以及盖面焊焊接参数；
e、对内坡口进行两次单元焊接，形成两层焊接层； f、对外坡口进行一次单元焊接，形成一层焊接层；
g、返回d步骤直到f步骤的单元焊接为盖面焊接时结束b步骤；
所述打底焊焊接参数为:焊接电流为190A-210A，焊接电压为21V-23V，焊接速度为25cm/min-33cm/min；
填充焊焊接参数为:焊接电流为240A-260A，焊接电压为26V-28V，焊接速度为30cm/min_35cm/min;
盖面焊焊接参数为:焊接电流为250A-270A，焊接电压为27V-30V，焊接速度为35cm/min-40cm/mino
[0008]所述b步骤还包括在d步骤之前的c步骤:
c、定位焊接内坡口及外坡口，形成内坡口焊点及外坡口焊点；
所述内坡口焊点与外坡口焊点的间距为200mm-250mm，所述内坡口焊点与外坡口焊点的长度为40mm-50mm。
[0009]本发明发现定位焊内坡口及外坡口焊点间距距离及长度的设置，可保证法兰装配的精度，若定位焊内坡口及外坡口焊点间距距离及长度控制不当，非常容易导致初变形，焊接完成后该变形与焊接引起的变形叠加，很容易发生较大的形变;较大的焊接电流及电压能够增加坡口的热输入量，提高坡口焊缝区与相邻母材区域的温度差，导致冷却时坡口焊缝应力幅值及应力集中系数增加;坡口开角度数和对应深度将直接决定坡口填充金属量，在填充金属量增大的情况下，坡口焊缝区与相邻母材的温度差会提高，导致冷却时坡口焊缝区应力幅值与应力集中系数增加，因此在钢管外表面及内表面焊接高精准度的法兰具有相当的技术难度，各种参数相互影响及制约。
[0010]针对本发明所述的原料进行上述技术参数的调整，并不能保证焊接后法兰的精准度，事实上，本发明还使内坡口的焊接程序比外坡口增加了一倍，从而内坡口的焊层均比外坡口的焊层增加了一倍。
[0011]采用本发明所述T型焊接方法对所述原料进行焊接后，如将焊接前后的两个法兰对准，具有极高的同心孔通孔率，具体是:同心孔通孔率采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检测，可实现100%通过。焊接后，法兰变形量采用直角尺和塞尺配合测量，塞尺采用0.3mm规格，所测最大变形处，其测量数值不超过2mm。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
钢管直径为1400_，法兰的环形尺寸差为145_，钢管与法兰的厚度均为20_。
[0013]1、焊接法兰焊接端坡口开设:
所述坡口包括位与法兰焊接端一侧的内坡口以及位与法兰焊接端另一侧的外坡口，所述内坡口的坡口角度为45°，内坡口的深度为11mm;所述外坡口的坡口角度为50°，外坡口的深度为8mm;钝边尺寸为1mm。
[0014]2、定位焊接
定位焊时，周向焊点采取均匀布置，所述内坡口焊点与外坡口焊点的间距为200mm-210mm,所述内坡口焊点与外坡口焊点的长度为40mm-45mm。
[0015]3、焊接 d、调整单元焊接的焊接参数，使焊接参数依次为打底焊焊接参数、填充焊焊接参数以及盖面焊焊接参数；
e、对内坡口进行两次单元焊接，形成两层焊接层；
f、对外坡口进行一次单元焊接，形成一层焊接层；
g、返回d步骤直到f步骤的单元焊接为盖面焊接时结束b步骤；
所述打底焊焊接参数为:焊接电流为190-195A，焊接电压为21V-22V，焊接速度为25cm/min_27cm/min;
填充焊焊接参数为:焊接电流为240A-245A，焊接电压为26V-27V，焊接速度为30cm/min_32cm/min;
盖面焊焊接参数为:焊接电流为255A-260A，焊接电压为27V-28V，焊接速度为35cm/min-37cm/min0
[0016]本实施例同心孔通孔率采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检测，可实现100%通过。法兰变形量采用直角尺和塞尺配合测量，塞尺采用0.3mm规格，所测最大变形处，其测量数值为1.9mm。
[0017]实施例2
钢管直径为1600_，法兰的环形尺寸差为150_，钢管与法兰的厚度均为25_。
[0018]1、焊接法兰焊接端坡口开设:
所述坡口包括位与法兰焊接端一侧的内坡口以及位与法兰焊接端另一侧的外坡口，所述内坡口的坡口角度为45°，内坡口的深度为14mm;所述外坡口的坡口角度为50°，外坡口的深度为9mm;钝边尺寸为2mm。
[0019]2、定位焊接
定位焊时，周向焊点采取均匀布置，所述内坡口焊点与外坡口焊点的间距为210mm-220mm，所述内坡口焊点与外坡口焊点的长度为40mm-45mm。
[0020]3、焊接
d、调整单元焊接的焊接参数，使焊接参数依次为打底焊焊接参数、填充焊焊接参数以及盖面焊焊接参数；
e、对内坡口进行两次单元焊接，形成两层焊接层；
f、对外坡口进行一次单元焊接，形成一层焊接层；
g、返回d步骤直到f步骤的单元焊接为盖面焊接时结束b步骤；
所述打底焊焊接参数为:焊接电流为190-195A，焊接电压为21V-22V，焊接速度为25cm/min_27cm/min;
填充焊焊接参数为:焊接电流为245-250A，焊接电压为26V-27V，焊接速度为32cm/min-34cm/min；
盖面焊焊接参数为:焊接电流为255A-260A，焊接电压为28V-29V，焊接速度为36cm/min-38cm/min0
[0021 ] 本实施例同心孔通孔率采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检测，可实现100%通过。法兰变形量采用直角尺和塞尺配合测量，塞尺采用0.3mm规格，所测最大变形处，其测量数值为1.7mm。
[0022]实施例3 钢管直径为1900mm，法兰的环形尺寸差为155mm，钢管与法兰的厚度均为30mm。
[0023]1、焊接法兰焊接端坡口开设:
所述坡口包括位与法兰焊接端一侧的内坡口以及位与法兰焊接端另一侧的外坡口，所述内坡口的坡口角度为47°，内坡口的深度为17mm;所述外坡口的坡口角度为52°，外坡口的深度为11mm;钝边尺寸为2mm。
[0024]2、定位焊接
定位焊时，周向焊点采取均匀布置，所述内坡口焊点与外坡口焊点的间距为220mm-230mm，所述内坡口焊点与外坡口焊点的长度为45mm-50mm。
[0025]3、焊接
d、调整单元焊接的焊接参数，使焊接参数