[發明專利]大型非標設備厚板全位置焊接方法

有效

• 申請號: 201410830019.9
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104625322B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 溫江;高正文;蔣竺江;岳驍;胡黎;蔡小華;余彬;謝江凌;易英
• 申請（專利權）人: 中譽遠發國際建設集團有限公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/235
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及鋼結構焊接技術領域，尤其涉及一種大型非標設備厚板全位置焊接方法。

背景技術

隨著近年來機械、能源、交通、化工、建筑等工業的發展，各種焊接結構不斷朝著功能性及大型化方向發展，特別是厚板的焊接在各個領域也得到了迅速發展。厚板焊接因拘束度大、淬硬傾向大，產生裂紋傾向大，焊接難度大，掌握厚板焊接技術有利于提升企業占有市場份額。

由于厚板、超厚板焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸入總量高，構件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應力大，焊后應力和變形大。焊接施焊過程中，易產生熱裂紋與冷裂紋。厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時，電弧的溫度高達1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區容易產生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產生冷裂紋的傾向增大，因此選擇合理的焊接方法、坡口形式、焊接工藝參數及焊接材料可使厚板焊接獲得滿意的質量。

發明內容

為克服現有焊接方法導致焊件受力不均、易變形等不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種能保證焊件變形小、焊縫質量高的厚板全位置焊接方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：大型非標設備厚板全位置焊接方法，包括以下步驟：

焊前處理：首先在焊件的焊接部位加工出不對稱X型坡口，然后對焊件采用立式組裝；

焊前預熱：采用遠紅外線電加熱法對焊縫兩側各不小于焊件厚度3倍，且不小于100mm的范圍進行加熱，預熱溫度不小于150℃，預熱過程中采用紅外線數字測溫儀進行檢測；

焊接：焊接應在預熱后立即進行，首先在焊件的不對稱X型坡口較小的坡口內進行定位點焊，點焊長度不低于50mm，然后對焊件進行多點同時焊接，焊接時采用多層多道方式焊接，焊接溫度控制在100～150℃之間,焊接過程中采用紅外線數字測溫儀進行檢測,當焊件溫度低于100℃時重新預熱；

焊后消氫：焊接完成后，首先清理打磨焊縫，然后對焊縫及其兩側各100～150mm范圍內的焊接進行加熱，加熱到250～350℃后用石棉鋪蓋進行保溫，保溫2～6小時后空冷。

更具體的是，所述不對稱X型坡口的坡角α為50～60°，坡口小端深度n與大端深度m之比為1:2。

更具體的是，所述立式組裝在放射鋼平臺上進行，平臺水平度應不大于1/1000mm，且高度差不大于4mm。

更具體的是，焊前預處理完成立式組裝后還應對組裝幾何尺寸進行檢查，包括坡口間隙、錯邊量、棱角度等，最后對坡口表面及兩側100mm范圍內的泥水、油污、鐵銹、熔渣等進行清理。

更具體的是，焊接完成后清理打磨焊縫包括對電弧擦傷等表面缺陷進行修磨，修磨的深度不應大于該焊接部位鋼材厚度的5％且不大于2mm。

更具體的是，消氫處理之后對焊件進行無損檢測和退火處理，無損檢測包括超聲波探傷、射線探傷和磁粉探傷，退火采用整體退火方式處理。

本發明的有益效果是：通過設置不對稱X型坡口，使焊后的角變形小，對稱性好，利用遠紅外線電加熱法使預熱更快更均勻，采用多點同時焊接以及多層多道焊接，使得整個焊件各處受力均勻，整體變形小，最后采用整體退火，消除內應力，使整個焊件結構更穩定，塑性更好。

附圖說明

圖1是本發明坡口結構示意圖。

圖中標記為，α-坡角，m-大端深度，n-小端深度。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

對于大型厚板焊接的工藝流程一般是：焊接工藝評定→施工準備→下料、組對→預熱→焊接→外觀檢查→焊后消氫→無損檢測→退火。

焊接工藝評定包括坡口選用以及焊接的參數選用，本發明的焊縫坡口型式按HG20586-1998標準選用DU36與不對稱X型坡口，所述不對稱X型坡口指的是焊件兩側的坡口不對稱，以70mm板厚為例，如圖1所述，采用9m刨邊機與半自動氧乙炔火焰切割機坡口，坡口的具體尺寸應根據鋼板的厚度進行選取，坡口角一般為50～60°，坡口小端與大端深度之比為1:2。焊接工藝參數按照下表進行選取：