[發明專利]一種厚板拼板埋弧焊接方法

無效

• 申請號: 200910040610.3
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101607342A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 李佳南;邵丹丹;何藝;梁劍明
• 申請（專利權）人: 廣州中船黃埔造船有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/235;B23K33/00;B23K9/095
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王德祥;施性清

技術領域

本發明涉及一種埋弧焊接方法，特別是涉及一種厚板拼板埋弧焊接方法，可以很好的控制25mm～45mm厚板埋弧焊的焊接變形，屬于焊接技術領域。

背景技術

厚板采用埋弧自動焊焊接，既可以提高勞動效率，降低勞動強度，改善勞動環境，節約焊材，又可降低勞動成本。但是，厚板埋弧自動焊接容易產生氣孔、裂紋、夾渣、未融合、未焊透等缺陷。最重要的缺點是焊接變形不易控制，引起其焊接變形的主要原因是：

1、由于大厚度板結構剛性大，焊接后冷卻速度較快，焊縫受到較大的拘束，因此焊縫受到的殘余應力也大，從而引起大變形，無法得到滿意的產品。

2、焊接時，焊接參數對焊接接頭組織的性能和缺陷的形成有較大影響。焊接線能量較小時，易產生了冷裂紋、未熔合、夾渣等焊接缺陷；焊接線能量較大時，易使焊縫及熱影響區組織性能嚴重下降，成型后的焊縫強度和質量嚴重降低。

3、在70°坡口打底焊時，焊接電流較大時，焊縫成形系數小，焊接熔池深而窄。在焊縫結晶時，由于先結晶的金屬較純，后結晶的金屬雜質較多，并富集在晶粒的周界，隨著柱狀晶粒的長大和推移，把雜質排向熔池的中心，這些雜質的熔點較低，形成了液態薄膜；在其固液相狀態下，焊接應力的作用使焊縫產生結晶裂紋。而在焊接電流過小時或坡口根部截面過小時，熔池中的氣體和夾雜物難以浮出表面，易產生氣孔和夾渣。

4、在坡口內多層多道焊時，由于坡口局部彎曲過大，或者在操作過程中，工件或焊絲偏移，使焊縫偏向坡口的一側，而坡口的另一側母材則由于加熱不足產生未熔合或形成深凹槽。覆蓋在深凹槽上面的焊道不能徹底將其熔化焊透時，深凹槽處存在夾渣。

5、厚板翻身后在50°坡口根部焊接時，若電弧電壓過大，焊接電弧的熱量大部分被坡口兩側母材吸收，而底部因沒有足夠的熱量熔化母材和焊劑，易產生未熔合、未焊透和夾渣缺陷。若電弧電壓過小，容易產生未融合或斷弧的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于根據厚板拼板埋弧自動焊的缺陷特點，針對25mm～45mm之間的厚板埋弧自動焊，提供一種能很好地控制焊接變形的厚板拼板埋弧焊接方法。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

1、根據鋼板材料選擇合適的焊條、埋弧焊絲、焊劑等焊接材料；

2、坡口形式：采用機械加工，在需要對接的鋼板材料的上部各開一35度坡口，下部開一25度坡口；

3、焊前準備：

①清除坡口及坡口兩側20mm范圍內的油污、鐵銹、氧化物和水分等有害物質，打磨坡口至出現金屬光澤；

②埋弧焊絲不得有折彎，端頭需打磨以除去油污、鐵銹等雜質；

③焊劑須保持清潔，粒度均勻適宜并在350℃高溫進行2小時的烘干；對回收的焊劑需進行過篩，以除去焊渣、塵土、粉末等雜物，并按重新在350℃高溫進行2小時烘烤；

④定位焊時焊條與被焊金屬相匹配，并采用與上述①的工藝措施以保證定位焊縫不得存在氣孔、夾雜等缺陷；

⑤為了避免板材端頭焊縫產生氣孔和夾渣等缺陷，板材焊縫兩端須加焊約100mm×100mm的材質及厚度與母材相同的引熄弧板；

4、焊前預熱：

將焊件坡口兩側各180mm范圍內的母材預熱到100-120℃，這樣可降低焊后冷卻速度，減緩淬硬傾向，減小焊接殘余應力，防止冷裂紋的產生；

5、焊接過程：

①、根據板材厚度及坡口根部截面尺寸選擇在70度坡口根部打一至兩道打底焊，每道焊后清渣；

②、第一次翻身后，采用碳弧氣刨清根，應特別注意碳刨后坡口形狀的修整，對坡口表面凹凸不平處或形狀不規則處應打磨修整到符合要求為止；

③、50度坡口根部進行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干凈。特別指出，這道打底焊尤其重要，由于是焊縫的中心成型區域，所以是控制變形、質量的關鍵步驟；

④、根據板厚，繼續在50度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫；

⑤、第二次翻身，根據板厚，在70度坡口面采用至少兩層兩道的多層多道焊填滿焊縫；

6、注意事項：

①正反兩面打底焊時，注意焊絲對準坡口中心，采用比工藝給定的參數偏下限的焊接線能量，使焊縫成形系數控制在1.3～2之間，以使熔池中的氣體和夾雜物能充分浮出；

②采用多層多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口兩側交替排列，采用薄層焊，避免在坡口母材邊緣形成深凹槽和咬邊；

③焊接過程中注意每道焊縫熔渣的清理，注意檢測每道焊縫施焊前的溫度不低于預熱溫度，如果溫度低于預熱溫度，須加熱到預熱溫度；