[發明專利]一種寬間隙平對接焊接工藝及焊接結構

有效

• 申請號: 201410840718.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104526112A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 鄭漢強;葉富柱;鄭望俤
• 申請（專利權）人: 福建省馬尾造船股份有限公司
• 主分類號: B23K9/035
• 分類號: B23K9/035;B23K9/16;B23K37/00
• 代理公司: 福州市鼓樓區博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，具體說是一種寬間隙平對接焊接工藝及焊接結構，尤其適用于船舶、橋梁、罐體等鋼結構合攏焊縫大于10mm時的單面平對接自動焊接。

背景技術

目前船體分段大合攏焊接多采用陶瓷襯墊CO₂焊，其間隙要求在5～8mm，對于間隙大于10mm的超寬焊縫(又稱寬間隙)的合攏焊接，必須采用“長肉”工藝即在坡口堆焊，堆焊后修整坡口至標準間隙5～8mm，然后再采用陶瓷襯墊CO₂焊，其效率不到正常的50％；如果直接采用陶瓷襯墊CO₂焊進行超寬焊縫的合攏焊接，由于陶瓷襯墊的影響，打底焊道會產生嚴重的偏析和夾雜物，嚴重影響焊接接頭的機械性能，甚至產生宏觀的裂紋。另外，陶瓷襯墊CO₂焊采用的焊絲為藥芯焊絲，也容易產生焊縫裂紋。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種適于間隙大于10mm的超寬焊縫的合攏焊接的寬間隙平對接焊接工藝及焊接結構。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案一為：

一種寬間隙平對接焊接工藝，包括：

S1、在焊接母材對接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊；

S2、在CO₂氣體保護下，采用實心焊絲進行打底焊，焊接的同時對銅襯墊進行冷卻；

S3、依次進行填充焊和蓋面焊。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案二為：

一種寬間隙平對接焊接結構，包括第一焊接母材、第二焊接母材、銅襯墊和焊接層道；所述銅襯墊設置在第一焊接母材和第二焊接母材的對接面之間形成的間隙的坡口的背面，所述銅襯墊的上表面對應于所述間隙處開設有焊縫成型凹槽，所述銅襯墊內設置有冷卻水通道，所述銅襯墊的側面開設有進水口和出水口，所述進水口和出水口分別與所述冷卻水通道相連通；所述焊接層道從上至下依次包括蓋面焊道、填充焊道和打底焊道，所述打底焊道由實心焊絲焊接而成。

本發明的有益效果在于：由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產生夾雜物的問題；由于采用強迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實心焊絲，較藥芯焊絲CO₂焊就更不容易產生焊縫裂紋；又由于強迫冷卻降低了線能量，熱影響區就不會產生過熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本發明提供的焊接工藝及焊接結構，可以直接適用于間隙大于10mm的超寬焊縫的合攏焊接，工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細小而均勻，整個焊接接頭機械性能的各項指標均達到了EH36鋼板的要求。

附圖說明

圖1所示為本發明實施例的寬間隙平對接焊接工藝的流程圖。

圖2所示為本發明實施例的銅襯墊的結構示意圖。

圖3所示為本發明實施例的銅襯墊的安裝示意圖。

圖4所示為本發明實施例的寬間隙平對接焊接結構示意圖。

圖5所示為本發明實施例的寬間隙平對接實心焊絲單面CO₂氣體保護自動焊執行機構的結構示意圖。

標號說明：

1-第一焊接母材；2-第二焊接母材；3-銅襯墊；4-自動焊接小車；5-打底焊道；6-填充焊道；7-蓋面焊道；8-焊劑層；30-冷卻水通道；31-焊縫成型凹槽。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本發明最關鍵的構思在于：采用銅襯墊代替陶瓷襯墊，不存在陶瓷被熔化攪拌而產生夾雜物的問題；打底焊時對銅襯墊進行冷卻，使得焊縫迅速冷卻成型同時防止焊接接頭產生過熱組織，有效降低了偏析程度，提高了焊接接頭的機械性能；采用實心焊絲進行打底焊，不容易產生焊縫裂紋，不長刺。采用襯墊焊劑保證了焊縫成形。

具體的，請參照圖1至圖5所示，本發明的寬間隙平對接焊接工藝，包括：

S1、在焊接母材(第一焊接母材1和第二焊接母材2)對接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊3；

S2、在CO₂氣體保護下，采用實心焊絲進行打底焊，焊接的同時對銅襯墊3進行冷卻；

S3、依次進行填充焊和蓋面焊接。