專(zhuān)利名稱(chēng)：一種特厚鋼板t型接頭埋弧焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特厚板焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝。
背景技術(shù)：
特厚板T型接頭在工程建造領(lǐng)域及船板、海工鋼船級(jí)社焊接認(rèn)證領(lǐng)域廣泛采用， 埋弧焊作為一種高效焊接方法也廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)直焊縫的焊接。特厚板T型接頭打底焊道采用手工焊時(shí)，對(duì)焊工的技術(shù)水平要求高，勞動(dòng)強(qiáng)度巨大，生產(chǎn)效率低，而采用埋弧焊進(jìn)行打底自動(dòng)化程度高、焊接效率高、打底焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，但易出現(xiàn)脫渣困難，清根工作量大及咬邊、機(jī)械夾渣、熱裂紋等焊接缺陷，反而降低效率和焊縫質(zhì)量。特厚板拘束 度大、中心提高淬透性的合金元素偏析通常較嚴(yán)重，如果預(yù)熱溫度及分道前焊道(包括打底焊道)的焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)很容易出現(xiàn)冷裂紋、熱裂紋等缺陷。此外，特厚板焊接變形控制較困難，一旦產(chǎn)生焊接變形就很難矯正，而焊接接頭的殘余應(yīng)力過(guò)大也會(huì)降低接頭性能。隨著機(jī)械、能源、船板、建筑等行業(yè)對(duì)特厚板的需求量越來(lái)越大，特厚板T型接頭對(duì)接焊不可避免，有必要對(duì)特厚板T型接頭的焊接采用一系列有效的措施來(lái)保證焊縫的焊接質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，解決了特厚鋼板T 型接頭施焊時(shí)手工打底效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，埋弧焊打底容易出現(xiàn)熱裂紋、咬邊、機(jī)械夾渣、 反面清根工作量大等問(wèn)題；通過(guò)選擇合適的坡口形式、焊接順序、焊接工藝參數(shù)及緩冷措施，實(shí)現(xiàn)填充焊道易清渣、減少清根工作量、減小焊接變形、減小焊接殘余應(yīng)力，保證焊縫質(zhì)量。本發(fā)明所述焊接工藝方法的具體技術(shù)方案是(1)焊前將特厚鋼板預(yù)熱100 150°C ；(2)去除特厚鋼板坡口表面的氧化物、油污等污染物；(3)采用埋弧焊在特厚鋼板進(jìn)行打底；打底焊道焊接電流控制在400 550A，焊接電壓控制在22 28V，焊接速度控制在300 500mm/min ；分道前填充焊道焊接電流控制在 500 600A，焊接電壓控制在25 30V，焊速控制在300 350mm/min ；避免成形系數(shù)小或融合比大造成熱裂紋；分道后填充焊道及蓋面焊道焊接電流控制在550 700A，焊接電壓控制在28 32V，焊速控制在250 350mm/min ；保證不咬邊、易脫渣；特厚鋼板開(kāi)對(duì)稱(chēng)K型坡口，坡口角度控制在45 50°，留0 2mm鈍邊，兩板間留0 2mm間隙，施焊時(shí)將特厚鋼板傾斜，保持焊槍與K型坡口直邊呈20 30° ；填充至特厚鋼板板厚1/4處后，將特厚鋼板放平繼續(xù)施焊填充，控制焊絲與工件直邊保持適當(dāng)?shù)木嚯x，避免直邊出現(xiàn)未熔合及咬邊缺陷；(4)開(kāi)對(duì)稱(chēng)坡口，特厚鋼板正面打底后進(jìn)行施焊填充，填充至1/5 1/4板厚處后， 即特厚鋼板產(chǎn)生9 11°變形時(shí)；
(5)對(duì)特厚鋼板反面進(jìn)行清根，緊接著將反面施焊填滿(mǎn)；(6)再將特厚鋼板正面繼續(xù)施焊填滿(mǎn)并蓋面。從而減少變形量；焊后采用硅酸鋁板覆蓋焊接接頭進(jìn)行緩冷，減少殘余應(yīng)力和焊縫擴(kuò)散氫的含量，保證焊縫質(zhì)量。從而實(shí)現(xiàn)特厚板T型接頭的高效焊接，并通過(guò)減小焊接變形、焊接缺陷、殘余應(yīng)力，保證焊縫質(zhì)量。本發(fā)明所述的特厚鋼板的厚度為50 150mm。所述的焊接用焊絲采用直流反接，焊槍前傾10 12°。采用多層多道焊，層間溫度不超過(guò)200°C。焊后采用硅酸鋁板覆蓋焊接接頭進(jìn)行緩冷。本發(fā)明提出的焊接工藝方法與現(xiàn)有焊接工藝相比有以下有點(diǎn)(1)提高打底焊道的焊接質(zhì)量，避免焊接缺陷，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊接效率；(2)有效控制焊接變形；(3)降低焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的劣化。


圖1為本發(fā)明的坡口形式示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:基材調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的80mm厚E550鋼板，力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度710MPa，抗拉強(qiáng)度730MPa，延伸率20.0%，-40°C沖擊功197J。試板開(kāi)對(duì)稱(chēng)K型坡口，坡口角度為45°，鋼板尺寸為1200mmX200mmX 80mm，不留鈍邊，兩板不留間隙。焊接材料匹配采用瑞典伊薩公司生產(chǎn)的直徑4mm牌號(hào)為0K Autrod 13. 40埋弧焊絲配合OK Flux 10. 62焊劑進(jìn)行焊接。將80mm+80mm厚的E550鋼板，焊前用火焰將鋼板預(yù)熱至120°C，層間溫度控制在 120 150°C，焊前將坡口用砂輪機(jī)打磨見(jiàn)光，采用埋弧焊進(jìn)行打底、填充、蓋面。 打底焊道焊接電流控制在450 500A，焊接電壓控制在24 27V，焊接速度控制在350 400mm/min ；分道前填充焊道焊接電流控制在550 600A，焊接電壓控制在26 29V，焊速控制在300 350mm/min ；分道后填充焊道及蓋面焊道焊接電流控制在600 700A，焊接電壓控制在28 32V，焊速控制在250 350mm/min。正面打底后進(jìn)行施焊填充，填充至1/5板厚處后對(duì)反面進(jìn)行清根，緊接著將反面填滿(mǎn)，再將正面填滿(mǎn)；施焊時(shí)將工件傾斜，保持焊槍與K型坡口直邊呈20 30°填充至板厚1/4處后，將試件放平繼續(xù)填充；焊后采用硅酸鋁板覆蓋焊接接頭進(jìn)行緩冷。焊后經(jīng)探傷未發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，焊接變形小于3°。實(shí)施例2 基材TMCP+回火工藝生產(chǎn)的50mm厚E500鋼板，力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度560MPa，抗拉強(qiáng)度675MPa，延伸率23. 5%，_40°C沖擊功268J。試板開(kāi)對(duì)稱(chēng)K型坡口，坡口角度為50°， 鋼板尺寸為1200mmX200mmX80mm，不留鈍邊，兩板留Imm間隙。焊接材料匹配采用瑞典伊薩公司生產(chǎn)的直徑4mm牌號(hào)為0K Autrod 12. 34埋弧焊絲配合OK Flux 10. 62焊劑進(jìn)行焊接。將50mm+50mm厚的E550鋼板，焊前用火焰將鋼板預(yù)熱至100°C，層間溫度控制在100 150°C，焊前將坡口用砂輪機(jī)打磨見(jiàn)光，采用埋弧焊進(jìn)行打底、填充、蓋面。打底焊道焊接電流控制在450 500A，焊接電壓控制在24 26V，焊接速度控制在350 400mm/min ；分道前填充焊道焊接電流控制在550 600A，焊接電壓控制在25 28V，焊速控制在300 350mm/min ；分道后填充焊道及蓋面焊道焊接電流控制在600 700A，焊接電壓控制在28 30V，焊速控制在250 350mm/min。 正面打底后進(jìn)行填充，填充至1/4板厚處后對(duì)反面進(jìn)行清根，緊接著將反面填滿(mǎn)， 再將正面填滿(mǎn)；施焊時(shí)將工件傾斜，保持焊槍與K型坡口直邊呈20 30°填充至板厚1/4 處后，將試件放平繼續(xù)填充填充；焊后采用硅酸鋁板覆蓋焊接接頭進(jìn)行緩冷。焊后經(jīng)探傷未發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，焊接變形小于3°。
權(quán)利要求
1.一種特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，其特征在于工藝步驟如下(1)焊前將特厚鋼板預(yù)熱100 150°C；(2)去除特厚鋼板坡口表面的氧化物、油污污染物；(3)采用埋弧焊在特厚鋼板進(jìn)行打底；打底焊道焊接電流控制在400 550A，焊接電壓控制在22 28V，焊接速度控制在300 500mm/min ；分道前填充焊道焊接電流控制在 500 600A，焊接電壓控制在25 30V，焊速控制在300 350mm/min ；分道后填充焊道及蓋面焊道焊接電流控制在550 700A，焊接電壓控制在28 32V，焊速控制在250 350mm/ min ；保證不咬邊、易脫渣；特厚鋼板開(kāi)對(duì)稱(chēng)K型坡口，坡口角度控制在45 50°，留0 2mm鈍邊，兩板間留0 2mm間隙，施焊時(shí)將特厚鋼板傾斜，保持焊槍與K型坡口直邊呈20 30° ；填充至特厚鋼板板厚1/4處后，將特厚鋼板放平繼續(xù)施焊填充；(4)開(kāi)對(duì)稱(chēng)坡口，特厚鋼板正面打底后進(jìn)行施焊填充，填充至1/5 1/4板厚處后，即特厚鋼板產(chǎn)生9 11°變形時(shí)；(5)對(duì)特厚鋼板反面進(jìn)行清根，緊接著將反面施焊填滿(mǎn)；(6)再將特厚鋼板正面繼續(xù)施焊填滿(mǎn)并蓋面；減少變形量；焊后采用硅酸鋁板覆蓋焊接接頭進(jìn)行緩冷，減少殘余應(yīng)力和焊縫擴(kuò)散氫的含量，保證焊縫質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，其特征在于所述的特厚鋼板的厚度為50 150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，其特征在于所述的焊接用焊絲采用直流反接，焊絲與焊槍前傾10 12°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，其特征在于采用多層多道焊，層間溫度不超過(guò)200°C。
全文摘要
一種特厚鋼板T型接頭埋弧焊接工藝，屬于特厚板焊接技術(shù)領(lǐng)域。焊前將特厚鋼板預(yù)熱100～150℃；去除特厚鋼板坡口表面的氧化物、油污等污染物；采用埋弧焊對(duì)特厚鋼板進(jìn)行打底；開(kāi)對(duì)稱(chēng)坡口，特厚鋼板正面打底后進(jìn)行施焊填充；對(duì)特厚鋼板反面進(jìn)行清根，緊接著將反面施焊填滿(mǎn)；再將特厚鋼板正面繼續(xù)填滿(mǎn)焊絲并蓋面。解決了50～150mm厚特厚板T型接頭施焊時(shí)手工打底效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，埋弧焊打底容易出現(xiàn)熱裂紋、咬邊、機(jī)械夾渣、反面清根工作量大等問(wèn)題；通過(guò)選擇合適的坡口形式、焊接順序、焊接工藝參數(shù)及緩冷措施，實(shí)現(xiàn)填充焊道易清渣、減少清根工作量、減小焊接變形、減小焊接殘余應(yīng)力，保證焊縫質(zhì)量；并操作簡(jiǎn)單、易實(shí)施、方便推廣。
文檔編號(hào)B23K9/18GK102240841SQ20111018141
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉宏, 張楠, 張熹, 張飛虎, 章軍, 董現(xiàn)春, 許良紅, 郭占山, 陳延清, 鞠建斌 申請(qǐng)人:首鋼總公司