[發(fā)明專利]薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110045597.1
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN114762908A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉碩
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/095;B23K33/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝;葉知行

1.一種薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，選用相同的鋼板組合對接，所述鋼板為低合金高強(qiáng)鋼，壁厚小于等于13mm，屈服強(qiáng)度小于等于690MPa；

步驟二，采用V型坡口，坡口角度為40～90°，坡口背面設(shè)置墊板，鈍邊高度為2～5mm且不超過壁厚的一半，組對間隙為0～0.5mm；

步驟三，采用平焊或船型位置進(jìn)行一次單道埋弧焊接，根據(jù)公式定義第一變量：其中P為第一變量，E為焊接熱輸入，T為壁厚，R為鈍邊高度，α為坡口角度，并滿足如下條件：當(dāng)E≤3.0時，P＝1.00～1.30，當(dāng)3.0＜E≤4.5時，P＝0.80～1.10，當(dāng)E＞4.5時，P＝0.55～0.85；

焊接熱輸入E由如下條件和公式得到：

當(dāng)采用單絲時，根據(jù)公式計算焊接熱輸入：E的單位為kJ/mm，其中I為焊接電流，U為焊接電壓，v為焊接速度，r為焊絲直徑，且I＝(110～320)r，U＝30～41V，v＝250～900mm/min，r＝2.5～6.0mm，同時鈍邊高度和焊接電流滿足關(guān)系式：R＝I/200+(0～0.5)mm；

當(dāng)采用雙絲時，根據(jù)公式計算焊接熱輸入：E的單位為kJ/mm，其中I_前為前絲焊接電流，U_前為前絲焊接電壓，r_前為前絲直徑，I_后為后絲焊接電流，U_后為后絲焊接電壓，r_后為后絲直徑，焊接速度為v，且I_前＝(110～320)r_前，I_后＝(110～320)r_后，I_前-I_后＝100～400A，U_前＝30～41V，U_后-U_前＝1～5V，v＝300～900mm/min，r_前和r_后均為2.5～6.0mm，雙絲間距為15～35mm，同時鈍邊高度和前絲焊接電流滿足關(guān)系式：R＝I_前/200+(0～0.5)mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟一中，鋼板組對后的錯邊量小于壁厚T的1/6且不超過3mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟二中，墊板的材質(zhì)與所述鋼板相同或者為銅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，在進(jìn)行埋弧焊接前先去除坡口內(nèi)部及其附近20～60mm范圍內(nèi)的污染物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，將引弧弧坑、熄弧弧坑和成型不穩(wěn)定區(qū)域引出焊接接頭的主體結(jié)構(gòu)或進(jìn)行修磨處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，對焊接結(jié)構(gòu)中交叉焊縫部位兩側(cè)不小于50mm范圍內(nèi)的焊縫余高進(jìn)行機(jī)械修磨和平整處理，修磨處表面粗糙度不超過12.5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁低合金高強(qiáng)鋼對接頭一次成型焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，埋弧焊接采用直流平特性焊接電源。