[發明專利]超厚鋼板立式拼板焊接方法

有效

• 申請號: 201210381266.6
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102861972A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 張玉明;潘寶石;孟慶磊
• 申請（專利權）人: 青島北海船舶重工有限責任公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235;B23K33/00;B23K37/04
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 丁美和

技術領域

?本發明涉及鋼板拼板焊接方法，尤其是涉及60mm到120mm的超厚鋼板立式拼板焊接方法。

背景技術

在船舶和海洋工程及鋼結構等工程建造中，鋼板厚板拼板厚度通常在15mm到45mm之間，?60mm到120mm之間的超厚鋼板進行拼板焊接則因焊接難度大而非常少見。

在鋼板厚板拼板焊接中，一般都會采用將鋼板平放在平焊胎架上使用埋弧焊用以下兩種方法焊接：

其一，采用中間留有鈍邊的X型坡口，使用埋弧焊進行焊接，在坡口一側焊接到一定厚度后，進行翻身碳刨，然后再焊接另外一側，如此反復，直至焊接完成。此種方法在焊接鋼板厚板的過程中易產生裂紋，并且需要進行不停的翻板來控制焊接變形，工作量大，焊接質量較難保證，修補處理裂紋較困難。

其二，采用單面V型坡口，背面貼陶瓷襯墊，使用二氧化碳氣體保護焊打底焊接后，再使用埋弧焊進行焊接。此種方法雖然避免了鋼板翻板，但無法非常有效控制焊接變形，尤其在厚板焊接中，焊接變形量稍大，且焊接變形不易調整。

由于大厚度鋼板結構剛性大，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，較難得到滿意的拼板產品，所以，在60mm至120mm超厚鋼板的拼板焊接中，如何控制焊接變形，保證焊接質量，滿足工程使用要求成為需要解決的技術難題。

發明內容

本發明目的是為了解決上述技術中存在的缺陷，提出一種超厚鋼板立式拼板的焊接方法，使其能很好地控制超厚鋼板拼板焊接變形，保證焊接質量，滿足建造要求，提高生產效率。

本發明的目的由以下技術方案實現：

1、將需要焊接對接的兩塊超厚鋼板2的焊接部位制作成X型焊接坡口，坡口角度為20°-25°，中間不留鈍邊，且將坡口及其兩側表面進行打磨處理至出現金屬光澤。

2、將切割好坡口的超厚鋼板2吊裝至平焊胎架1上，調整兩塊超厚鋼板間焊接縫隙為7-9mm，在超厚鋼板焊縫兩端加焊引熄弧板4，在超厚鋼板正面和背面焊縫兩側表面上加焊固定板3。

3、用加熱設備對焊接坡口兩側各150mm范圍內進行預熱至不低于80℃和不高于160℃。

4、焊縫內貼圓棒型陶瓷襯墊5，采用二氧化碳氣體保護焊進行超厚鋼板正面平焊打底焊接，焊接至要求厚度為10-15mm。

5、將超厚鋼板2進行翻身，清除陶瓷襯墊后并檢查確認背面焊縫無裂紋，然后繼續采用二氧化碳氣體保護焊進行超厚鋼板背面平焊打底焊接，焊接至要求厚度為10-15mm。

6、其特征在于將已初步拼接的超厚鋼板2吊裝至橫焊專用胎架6上，將超厚鋼板與胎架橫撐61焊接固定后，并采用楔子7將超厚鋼板2與地面頂緊立架62頂緊，然后由雙數焊工分別在超厚鋼板正面和背面采用二氧化碳氣體保護焊進行橫焊分段對稱焊接，在焊接過程中，隨時測量焊接變形情況，在超厚鋼板沒有變形的情況下，由雙數焊工在超厚鋼板正面和背面同時焊接至填滿焊縫，達到設計規定的要求，完成超厚鋼板2的拼板焊接工作，當超厚鋼板發生焊接變形時，停止變形凹進面的焊接，只進行變形凸起面的焊接進行調整，直至超厚鋼板平直后，再同時進行正面和背面焊接，直至完成超厚鋼板2的拼板焊接工作。

7、焊接完成后立即對超厚鋼板2進行240℃至250℃保溫2小時的后熱處理，然后再用保溫棉包好緩冷至常溫，以防止裂紋的產生。

上述超厚鋼板2翻身、吊裝后，在焊接前應確認坡口兩側溫度達到要求的預熱80℃-160℃溫度，若低于80℃，應采用加熱設備加熱至80℃以上，加熱溫度不高于160℃。

上述采用焊接方法的焊接工藝規范如下：

CO₂氣體流量：18-25L/mim????????平焊打底焊接電流：200-240A

平焊打底焊接電壓：27-33V????????平焊打底焊接速度：120-150mm/min

平焊填充焊接電流：220-260A??????平焊填充焊接電壓：29-35V

平焊填充焊接速度：300-370mm/min?橫焊填充焊接電流：220-260A

橫焊填充焊接電壓：29-35V????????橫焊填充焊接速度：410-510mm/min

橫焊專用胎架6包括有胎架橫撐61、頂緊立架62、支撐立架63、小斜支撐64、大斜支撐65，支撐立架63為矩形框架，中間焊接有支撐條，胎架橫撐61一端焊接在支撐立架63上，小斜支撐64和大斜支撐65一端與支撐立架63焊接在一起，另一端落在地面上，頂緊立架62焊接在地面合適的位置上。