[發明專利]T型板單面焊脈沖打底焊接方法

在審

• 申請號: 201611263156.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106695065A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 吳興祥;周方明;李一偉;祁云鵬;范舟波;周志丹
• 申請（專利權）人: 上海滬臨重工有限公司;滬東重機有限公司;南京江科焊接科技有限公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/095;B23K101/16
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及焊接，到一種自動化焊接方法，適用于中厚板單面焊接雙面自由成型的打底焊接方法，焊接參數采用低頻脈沖焊接參數，屬于焊接技術領域。

背景技術

中厚板在工程機械、礦山機械、造船、航空航天、橋梁、鐵路車輛、煤炭機械、建筑鋼結構、機床和風電領域應用的越來越多，隨著一些大型項目的開啟，對裝備制造技術的要求也會越來越高，焊接工程結構也日趨復雜化，很多焊接結構件由于焊接結構本身的限制導致焊接過程只能夠采用單面焊接方式進行焊接，傳統的單面焊接主要采用以下方法：

一種傳統的工藝制造技術是在焊縫的背面采用襯墊，通過背面襯墊對焊縫金屬支撐作用強迫焊縫背面焊縫成型來獲得質量合格的焊縫，或者是在打底層焊縫時將焊接工放置在橫焊位置，依靠焊接材料的支撐來獲得良好的打底層焊縫，在進行填充層和蓋面層的焊接時將焊接工件吊裝翻轉到平焊位置進行焊接，無論采用那種焊接方式，都會造成制造成本的增加，不利于生產制造的問題。

另外，單面焊雙面自由成型的打底焊接工藝主要有采用焊條電弧焊或者手工鎢極氬弧焊的方式進行焊接，經過對現有的技術進行文獻檢索發現，中國專利申請號：201410095809.0，名為“HV型坡口單面縫全熔透焊接方法”提供了一種T型焊接接頭單面焊接雙面自由成形的一種方法，在專利中采用TIG焊接方法進行打底焊焊接、熔化極氣體保護焊在打底焊的基礎上進行填充焊和蓋面焊，克服技術難題，最終獲得全熔透并且背面成形的良好的焊縫，提高了焊接的合格率，但是該工藝采用兩種不同的焊接方法，造成焊接工藝的復雜化，不利于焊接生產。

在文獻檢索中發現在中國專利申請號201510277490.4，名為“T型角接單面焊縫未焊透的解決方法”提供了一種在焊縫的背面進行開坡口并且采用大的焊接規范進行焊接，這種方法可以用有效的降低T型角接單面焊縫的未焊透缺陷。但是此種焊接方法對焊接坡口的加工要求相對較高，加工過程復雜，不利于焊接質量的控制。

目前在市場中有半自動STT打底焊、半自動RMD打底焊，這兩種類型的焊機都是通過檢測焊接短路過程中的短路階段，對短路階段的電流電壓進行控制，從而來控制焊接過程的焊縫根部的焊接質量。由于需要對焊接過程的短路過渡進行檢測控制，因此設備的制造成本較高，造成焊接設備的價格也會提高。

CO₂氣體保護焊是利用CO₂作為保護氣體、填充金屬絲作為電極的一種熔化極氣體保護焊，CO₂氣體保護焊焊接的生產效率高，焊接操作方便簡單、并且易于實現全位置焊接，同時焊縫的抗銹能力強，CO₂氣體的價格也相對較低降低了焊接的成本，并且易于實現自動化焊接，方便與其它設備進行結合。脈沖焊接參數通過調節脈沖的頻率和脈沖占空比來控制焊接過程中焊接熱輸入，從而有效的控制焊接熔池的體積達到良好焊接成形的目的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的中厚板在單面焊雙面自由成形的過程中存在的焊接工藝相對復雜、變換空間位置、生產工序復雜的問題，為生產提供一種T型板單面焊脈沖打底焊接方法，該方法生產工藝簡單、空間位置無需改變、成本較低，針對常見的低碳鋼獲得良好的背面焊接質量。

本發明的技術解決方案是：

一種T型板單面焊脈沖打底焊接方法，其特點在于該焊接方法包括下列步驟：

1)焊接前準備：采用銑床將一工件加工成單邊V型坡口工件，坡口角度為35°～45°，鈍邊的厚度為0～3mm，在坡口附近20mm范圍進行打磨、除銹、除油處理，對另一工件在焊接區域50mm范圍內進行打磨、除銹、除油處理，所述的兩工件之間按焊接裝配間隙為3mm～6mm擺設在一平面上，構成單邊V型坡口，施焊時工件處于平焊焊接位置，

2)采用CO₂焊接，全位置焊接小車上焊槍的行走軌跡與坡口的中心線在焊接方向上的誤差在±2mm范圍內，施焊過程注意調節焊絲尖端與坡口之間的距離，保證在焊槍擺動的過程中焊接電弧能夠很好地作用到焊接坡口上，以獲得良好的焊縫成形。

該焊接方法適用的焊接板材厚度為10mm～32mm。