[發明專利]一種針對異種材質厚板的焊接工藝

有效

• 申請號: 201410243066.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104002023A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 季小波;葛新波;甄春艷;葛雙喜;陳建春;王堅
• 申請（專利權）人: 南通中遠重工有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/02;B23K9/235
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技術領域

本發明涉及一種焊接方法，尤其涉及一種針對超厚壁異種材料的焊接方法。

背景技術

現有技術中涉及厚板焊接的工藝有很多，如公開號為CN101288919A公開了一種50～120mm厚板和超厚板的焊接方法，主要方法為包括有下料、坡口加工、構件組裝、雜物清理、引/熄弧板設置、焊前預熱、焊縫打底、填充層焊接、焊接探傷、鋼板變形控制、焊件熱處理等步驟，填充層焊接采用多層多道焊接：采用埋弧焊，預熱溫度控制在80-120℃，每層焊縫厚度控制在5.0mm毫米以內，層間溫度控制在80-200℃，焊接電流為600-800安培，電弧電壓為28-35伏，焊接速度為35-42cm/min。

如公開號CN103658925A公開了一種厚板材與鑄鋼件焊接工藝，該工藝的主要方法為：備料、焊接工藝評定和試驗、施焊順序和焊接條件確認、確認是否合格、檢查引弧板/熄弧板、預熱、依次進行定位焊、打底焊、層間焊接，及時對焊接缺陷修整、焊接過程檢查、焊接完成、打磨、UT檢測，并給出報告。本發明涉及到海工產品領域，特別是涉及到一種100mm厚EH36板材與鑄鋼件焊接工藝，它減少了焊接缺陷及母材損傷，節約了建造成本。

如公開號CN101811214A公開了一種厚板焊接工藝，該工藝的主要方法為：A、取材：采用焊條焊接，填充采用CO2焊絲；B、焊前清理工作：焊前焊工必須將厚板的焊接坡口及坡口兩側30mm范圍內(角焊縫在焊接寬度方向兩側30mm范圍內)的氧化皮，鐵銹，水份，油污雜質清除干凈；C、焊前預熱：預熱時的溫度至少175℃，厚板中部的加熱區域距焊縫大于等于100mm，并使用測溫儀對焊縫四周100mm范圍內的溫度進行監控，預熱達到要求后的焊縫應立即施焊，當預熱溫度降低，達不到要求時，應重新預熱，多層多道焊時層與層之間的溫度應高于等于預熱溫度，但應小于250℃；D、定位焊：定位焊時所用焊條應與正式施焊的焊條相同，定位焊長度大于等于50mm，間距為350～400mm，厚板需全焊透的角焊縫定位焊要求用圓鋼定位，定位焊焊點不能焊在焊縫交叉或拐角處，距焊縫交叉或拐角處的距離大于等于200mm，定位焊內不允許存在氣孔、咬肉、裂紋等缺陷，當焊件要求預熱時，定位焊焊前也應預熱，溫度與焊件要求的溫度相同，范圍為焊縫兩側各100mm左右，定位焊應在背面清根以后的最后一道焊的一面進行；E、焊后：焊后消氫熱處理，焊接完畢后，用加熱片對焊縫以每小時50℃速度加熱至230-250℃，然后保溫2.5小時，焊縫及加熱片用保溫棉覆蓋，待保溫2.5小時后以每小時50℃速度冷卻，補焊后外觀檢查并做超聲波(UT)傷。

雖然現有技術中已經公開了很多厚板的焊接工藝，但針對海洋工程錨泊系統項目上145mm～580mm板厚S355J2+QT材質與35mm～140mm板厚ABS?DH36材質的超厚異種材質的焊接工藝現有技術中沒有提及，針對這種規格材料的焊接，如焊接過程中工藝不當，極易出現以下問題：1.根部裂紋；2.表面裂紋；3.接頭區與熱影響區的層狀撕裂；4.焊接應力大，焊縫組織粗大，沖擊韌性降低；5.焊接效率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種針對超厚S355J2+QT材質與DH36材質的焊接工藝，該工藝可以滿足船級社的認證標準，通過ISO15614-1所要求的拉伸、彎曲、宏觀、硬度、-20度沖擊韌性試驗。

為了解決上述技術問題，本發明的針對異種材質厚板的焊接工藝包括如下步驟：

a.使用火焰切割在焊材上切割出焊縫為1∶2的40°雙面單側坡口，確保切割面上沒有凹槽。

b.對切割后的待焊區及周圍至少30mm區域內進行打磨，打磨至母材表面出現金屬光澤。

c.將焊件水平放置，兩者之間留2mm空隙，加放3°的反變形，在坡口兩側加裝與坡口形式一致的引熄弧板，在焊縫兩側端部30mm處點焊，點焊要求同正式焊接時的根部焊道，確保點焊沒有任何缺陷，焊縫完后使用火焰切割去除引熄弧板。

d.對母材進行預熱，預熱溫度至少為150度。

e.先對大坡口一側焊縫進行焊接，在進行打底焊接時，焊接電流控制在220～240安培，焊接電壓控制在26～28伏；在進行填充焊接時，焊接電流控制在270～290安培，焊接電壓控制在31～33伏；在進行蓋面焊接時，焊接電流控制在250～270安培，焊接電壓控制在31～33伏；焊接時層間溫度控制在預熱溫度至220度之間；焊縫的單道寬度不超過15mm；蓋面層焊接采用兩側往中間焊接的方法，蓋面層余高在5mm內；完成大坡口焊接后對反面進行碳刨清根并打磨，確保得到光順的母材金屬材質。