[發明專利]一種全熔透焊接工藝

在審

• 申請號: 201610020046.9
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105436674A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 馬立芬;陸漢忠;張樂;顧福民;郭強;龐延波;楊春松;鄒紀祥;鞠小剛
• 申請（專利權）人: 上海振華重工（集團）股份有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K9/235
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種全熔透焊接工藝，屬于鋼橋梁制造技術領域。

背景技術

鋼箱梁中頂、底板一般采用U型加勁肋（以下簡稱U肋）縱向加勁，在鋼箱梁內側順橋向并列布置。生產制造時，鋼箱梁一般分成若干個梁段，每個梁段劃分成若干個板單元，每個板單元都是帶若干個肋的結構件，其中每個頂、底板單元上一般有三或四個U肋。據統計，頂、底板單元的重量約占鋼箱梁總重的70％，因此頂、底板單元的焊接生產也是整個鋼箱梁生產制造的重要組成部分；同時U肋也是鋼箱梁的重要承載結構，直接承受來自橋面的交變載荷，因此對其抗疲勞性能的要求也較高。

專利號為201110375282.X的發明專利中，提到了一種用于鋼橋梁抗疲勞裂縫的閉口U型加勁肋及其施工方法，所述的閉口U型加勁肋包括豎向設置的一對豎肋板以及橫向設置的底板，該對豎肋板和底板分體成型，該對豎肋板的上端與鋼橋梁的鋼箱梁頂板雙面完全熔透焊接，能夠防止豎肋板與鋼箱梁頂板連接處留下初始裂紋成為疲勞裂紋源，以提高連接處的抗疲勞性能，該對豎肋板的下端與底板整體焊接，構成一個整體的鋼體閉合結構。該發明能夠達到全熔透，但需采用雙面完全熔透施焊，導致工作效率下降，且焊接工藝并不完善；而對于采用單面角焊縫焊接的工藝，受限于目前的焊接工藝及U肋的工件特點，往往只能達到80%熔透，其中角焊縫根部由于位于U肋狹小空間內不能施焊，因此急需研制一種工藝完善、焊接質量好且效率高的全熔透焊接工藝，經檢索，未發現與本發明相同或相似的技術方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種工藝完善、焊接質量好且效率高的全熔透焊接工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種全熔透焊接工藝，其創新點在于：所述焊接工藝具體如下：

（1）將待焊接裝置上端面的待焊接區域及兩側20～30mm范圍內的鐵銹、油污、油漆及氧化皮打磨清理干凈，露出金屬光澤；

（2）將U肋倒置放在待焊接裝置上，此時U肋底端與待焊接裝置上端面之間形成裝配坡口，該裝配坡口的角度為47o；

（3）采用實心焊絲在平位位置進行深熔焊接形成打底焊縫，首先將聚弧脈沖深熔焊機放置在U肋外側，并使焊槍對準裝配坡口所在位置，然后將直徑為1.2mm的實心焊絲對準在裝配坡口的根部，開啟焊槍并調整電弧長度，使電弧精準地保持在裝配坡口的根部，同時焊接時通入CO₂氣體；

（4）采用藥芯焊絲在平位位置進行蓋面焊接，焊接時采用氣體保護焊，首先將焊槍對準裝配坡口所在位置，然后將直徑為1.2mm的藥芯焊絲放置在打底焊縫表面，開啟焊槍并沿U肋底端緩慢移動，并通入CO₂氣體，直至U肋全部焊接在待焊接裝置上；

（5）焊接完成后對所有焊縫進行探傷檢測，若檢測不合格，則重新焊接。

進一步的，所述步驟（3）中控制焊接電流為300～320A，焊接電壓為30～31V，焊接速度為280～290mm/min。

進一步的，所述步驟（4）中控制焊接電流為270A，焊接電壓為27.5V，焊接速度為357mm/min。

進一步的，所述步驟（4）中可采用藥芯焊絲在船型位置進行蓋面焊接，所述待焊接裝置與水平面的夾角為30～45o。

進一步的，所述焊接電流為270A，焊接電壓為28.5V，焊接速度為328mm/min。

進一步的，所述步驟（3）或步驟（4）中實心焊絲和藥芯焊絲的干伸長度為20mm，層間溫度為20～200℃。

進一步的，所述步驟（3）或步驟（4）中焊接時也可通入氬氣和CO₂的混合氣體，其中CO₂體積百分比為18～25%，且氣體流量控制為15～20L/min。

本發明的優點在于：

（1）全熔透焊接工藝主要實現8mm厚U肋角焊縫的全熔透焊接，對改善U肋角焊縫受力特性、提高U肋焊縫質量、延長橋梁使用壽命等均具有積極意義；該全熔透焊接工藝主要采用聚弧脈沖深熔焊機，可顯著改善電弧滲透、增加裝配坡口根部的穿透力，使焊縫根部成型得到保證；同時減少了熱輸入量、增加了熔化和工作效率，以最經濟的方式獲得最理想的焊縫；而本研究將聚弧脈沖深熔焊機作為U肋角焊縫的第一層打底焊接，可以使得U肋角焊縫實現100%熔透、正反面焊接成型，有效改善了U肋的受力特性。

（2）采用全熔透焊接工藝焊接時，需進行兩層焊接，兩次焊接過程分別有效控制焊接電流、焊接電壓及焊接速度，使焊接質量得到保障。