[其他]双丝窄间隙埋弧焊方法

说明书

一种采用两根沿焊接方向前后排列的焊丝，它们的干伸长部分的两条轴线不共面，形成空间交叉，前面的一根焊丝向焊接方向的后方倾斜，并斜指向被焊的侧壁，后面的一根焊丝垂直向下，两根焊丝端头燃烧的两个电弧共同形成一个熔池，以一层两道的多层焊方式，填充窄间隙对接坡口的埋弧焊方法。这种方法对母材的热输入量小，保证了焊道与侧壁母材的充分熔合，并明显地改善了焊接接头的机械性能，特别是母材热影响区的韧性。

本发明涉及一种厚板窄间隙对接坡口的埋弧焊方法。

双丝窄间隙埋弧焊是在单丝窄间隙埋弧焊方法的基础上发展起来的。1977年日本竹田勉发明一种“厚板结构物对接窄间隙多层埋弧焊方法”（昭52-73142）。该方法采用两根分别指向窄间隙坡口左右两侧壁的横列焊丝，进行一层一道的连续多层焊接。由于采用了双丝，焊接生产效率较高，但是存在一些缺点。例如进行一层一道焊道的窄间隙埋弧焊，渣壳不易自动脱落，容易被坡口左右两侧壁夹住。该发明者为解决这个问题，在焊机机头上安装了一个“焊渣剥离装置”，不仅使设备复杂化，而且也不能保证把焊道表面的残渣彻底清除干净。

1984年12月，日本公开特许公报公布了平井征夫发明的“埋弧焊方法”（昭59-212176）。该法系采用两根沿焊接方向前后排列的焊丝（φ1.2～3.2毫米），在间隙宽度为17毫米的厚板窄间隙对接坡口中进行一层两道的埋弧焊方法。两根焊丝均垂直向下，它们的两条轴线共面。处于焊接方向前方的前导焊丝距离窄间隙坡口中被焊一侧的侧壁较远，为3～5毫米，而后随焊丝距离该侧壁较近，为2～5毫米。由于采用了两根前后排列的焊丝和一层两道的焊道布置，使脱渣性有时显的改善，在焊接圆筒形工件的环焊缝时，渣壳可自动脱落。但是这种方法由于两根焊丝都是垂直向下的，没有一根焊丝是指向被焊的侧壁，为了使焊敷金属能与侧壁很好地熔合，焊接时，距离侧壁较近的后随焊丝不得不选用较大的规范（对φ3.2毫米的焊丝为500～600安）。这样，使母材的热输入量偏高，不利于改善某些低合金高强度钢的焊接接头性能，而且当焊接参数稍有波动时，很容易造成焊道与侧壁母材熔合不良的缺陷。

本发明的目的在于要克服现有双丝窄间隙埋弧焊方法所存在的缺点;保证窄间隙埋弧焊时，焊道与侧壁母材的充分熔合;减少产生未熔合、夹渣等焊接缺陷的几率;增大焊道成形系数的调节范围;减少对母材的热输入;进一步提高焊接接头的机械性能。

本发明是这样实现的：在对板厚超过50毫米，间隙宽度20～26毫米的窄间隙坡口的对接焊件进行多层自动埋弧焊时，采用两根沿焊接方向前后排列的焊丝。这两根焊丝的干伸长部分的轴线不在同一平面内，形成空间交叉。其中前面的一根焊丝向焊接方向的后方倾斜，并斜指向坡口被焊一侧的侧壁，而后面的一根焊丝则垂直向下。

前面一根焊丝的端头距离所指向的侧壁较近，为1.5～3.5毫米。焊接时，它的电弧主要熔化所指向的侧壁的母材，以保证焊道与侧壁母材的充分熔合。后面的一根焊丝的端头距前一根焊丝所指向的侧壁的距离较远，为5～8毫米，焊接时，其电弧的热量主要熔化电弧下面的母材或前一层的焊缝金属，而对母材热影响区的作用较弱。两根焊丝端头分别燃烧的两个电弧共同形成一个熔池。在沿坡口的一侧焊完一道后，两根焊丝分别摆向坡口的另一侧，进行同一层另一道的焊接。摆后两根焊丝的端头距坡口另一侧的侧壁的距离仍分别保持在上述要求范围之内。焊敷金属以一层两道的形式连续多层地填充窄间隙坡口。

本发明由于采用了空间交叉的两根前后排列的焊丝，其中一根焊丝是斜指向被焊的侧壁，因此无需采用大的焊接参数（对φ3.2毫米焊丝为300～350安），即可保证焊道与侧壁的充分熔合，还减少了对母材的热输入。此外，如果改变垂直向下的焊丝与被焊侧壁的距离，在没有变动其他焊接参数的条件下，即能改变焊道的宽度，而焊道的厚度变化不大，因此能在较大范围内调节焊道的宽度，使焊道的成型系数可提高到6左右。这种宽又较薄的焊道能更好地利用后一层焊道焊接时的热量对其焊缝金属及热影响区进行较全面的热处理，以进一步改善焊接接头的性能，特别是母材过热区的韧性。另外，在启焊时，由斜指向被焊侧壁的焊丝先引弧，待形成一个足够大的熔池后，垂直向下的焊丝才开始引弧。这时，由于第二个电弧是在液态熔池上引燃的，从而提高在深窄坡口内的引弧成功率，而且先熔敷的一小段焊道亦能保证与侧壁的良好熔合。

本发明的具体实施过程由以下实施例及附图给出：