[发明专利]对接焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对接焊方法，尤其涉及一种通过在潜弧焊(SAW)中横向摆动焊丝来减少焊道数量从而改进焊接生产率的对接焊方法。

背景技术

通常，焊接两母体金属的方法包括在两侧进行焊接的两侧焊和仅在一侧进行焊接的单侧焊。按照两侧焊，两侧的第一侧的初始焊层由于焊接质量差而必需清除，另外，母体金属或结构在单侧焊接后需要翻转。因此，不仅被损坏，而且两侧焊需要制造工厂有足够的高度并且花费时间来准备翻转和重置母体金属。另一方面，单侧焊要求保证在母体金属后面的工作空间，因为背材相对于母体金属在焊接前后连接和分离以防止在金属焊接时产生焊穿。这相应地需要相关工具。此外，由于需要在头上的位置进行背材的连接和分离，操作者可能遭受肌骨失常。

如上所述，两母体金属的焊接可以视情况通过单侧焊或两侧焊来实现。

在构造容器时，通常利用管状焊丝电弧焊(FCAW)方法和潜弧焊(SAW)方法。更具体地，在容器构造时，FCAW法和SAW法可以单独或联合使用。由于FCAW法中输入的焊接热量相对较低，FCAW法应用于焊穿可能性高的单侧焊的初步焊接，因此防止焊穿。然后，另外执行FCAW或SAW从而完成焊接。

当两个将被焊接的母体金属之间的间隔、即根部间隙是8-20mm时，进行单侧焊。即背材连接到彼此相面对的母体金属后侧，进行一或二次低焊接热量输入的FCAW。然后，通过执行高沉积率的SAW完成整个焊接过程。以250A以下的焊接电流进行作用到背材上的FCAW一或二次。当进行采用4.8mm直径焊丝的SAW时，如果焊接电流大于600A，穿透深度大，因此产生焊穿穿透形成在后侧的背材上的FCAW焊接部分。因此为了防止产生焊穿，在FCAW焊接层上进行的SAW应该用600A以下的低电流进行。而且，由于SAW焊接层越薄越好，也需要以低焊接电流进行SAW以防止焊穿。因此，直到完成整个焊接过程，需要进行几次或甚至十数次SAW。在两母体金属之间根部间隙是4-12mm时，整个焊接过程可以通过一次或两次SAW完成，通过使用在相同焊接电流下增加沉积率的补充焊丝、在相同焊接电流下具有比实芯焊丝更高沉积率的合成焊丝、或补充焊丝和合成焊丝的组合。但是，当根部间隙大于8mm时，焊丝与母体金属中心之间仅2mm的偏差就会在母体金属的槽边缘上产生未熔合(LF)，由于在SAW中产生的焊接部分类似手指的独特截面形状。

当将被焊接的母体金属厚为30-100mm且根部间隙设置为0-10mm时，对于具有X形或Y形槽的对接焊采用两侧焊，另一方面，对于具有V形槽的对接焊采用单侧焊。对于约30-100mm厚度的厚母体金属的焊接，可以单独或组合使用FCAW法和SAW法。

图1和图2图示了依据传统技术对厚母体金属的焊接过程。

参考图1，在母体金属厚50mm、前侧槽角是40度、后侧槽角是50度、金属之间的根部间隙是0mm、前侧和后侧具有母体金属的一半厚度的条件下，执行用于具有X形槽的对接的两侧焊(步骤S110)。为了防止产生焊穿，利用具有低焊接热输入的FCAW进行焊接的第一焊道(步骤S120)。下面，通过执行六焊道具有比FCAW高沉积率的SAW，总共通过7焊道完成前侧的焊接(步骤S130)。

如此完成前侧焊接的母体金属被翻转(步骤S140)，并且进行刨削和磨削(步骤S150)以防止LF。下面，进行7焊道SAW，从而完成整个焊接过程(步骤S160)。

图2示出对于V形槽的母体金属进行的单侧焊接(步骤S210)，母体金属的厚度为48mm，槽角为40度，根部间隙为6mm。背材22连接到母体金属的后侧以防止在初步焊接时焊穿。执行2焊道FCAW(步骤S220)。接下来执行15焊道SAW，因此完成整个焊接过程(步骤S230)。

在SAW期间，开始当母体金属的槽的宽度相对窄时，通过一焊道可以焊接一层。但是，由于焊接过程的进行，由于槽宽度增加，仅一道不足以焊接一层。即，每一层需要进行至少2焊道。因此，焊接道数将突然增加。

如上所述，当通过两侧焊焊接50mm厚的母体金属和通过单侧焊焊接48mm厚的母体金属时，总共重复13～15SAW焊道。因此，焊接生产率很低。

发明内容