[发明专利]一种厚板拼板埋弧焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种埋弧焊接方法，特别是涉及一种厚板拼板埋弧焊接方法，可以很好的控制25mm～45mm厚板埋弧焊的焊接变形，属于焊接技术领域。

背景技术

厚板采用埋弧自动焊焊接，既可以提高劳动效率，降低劳动强度，改善劳动环境，节约焊材，又可降低劳动成本。但是，厚板埋弧自动焊接容易产生气孔、裂纹、夹渣、未融合、未焊透等缺陷。最重要的缺点是焊接变形不易控制，引起其焊接变形的主要原因是：

1、由于大厚度板结构刚性大，焊接后冷却速度较快，焊缝受到较大的拘束，因此焊缝受到的残余应力也大，从而引起大变形，无法得到满意的产品。

2、焊接时，焊接参数对焊接接头组织的性能和缺陷的形成有较大影响。焊接线能量较小时，易产生了冷裂纹、未熔合、夹渣等焊接缺陷；焊接线能量较大时，易使焊缝及热影响区组织性能严重下降，成型后的焊缝强度和质量严重降低。

3、在70°坡口打底焊时，焊接电流较大时，焊缝成形系数小，焊接熔池深而窄。在焊缝结晶时，由于先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集在晶粒的周界，随着柱状晶粒的长大和推移，把杂质排向熔池的中心，这些杂质的熔点较低，形成了液态薄膜；在其固液相状态下，焊接应力的作用使焊缝产生结晶裂纹。而在焊接电流过小时或坡口根部截面过小时，熔池中的气体和夹杂物难以浮出表面，易产生气孔和夹渣。

4、在坡口内多层多道焊时，由于坡口局部弯曲过大，或者在操作过程中，工件或焊丝偏移，使焊缝偏向坡口的一侧，而坡口的另一侧母材则由于加热不足产生未熔合或形成深凹槽。覆盖在深凹槽上面的焊道不能彻底将其熔化焊透时，深凹槽处存在夹渣。

5、厚板翻身后在50°坡口根部焊接时，若电弧电压过大，焊接电弧的热量大部分被坡口两侧母材吸收，而底部因没有足够的热量熔化母材和焊剂，易产生未熔合、未焊透和夹渣缺陷。若电弧电压过小，容易产生未融合或断弧的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于根据厚板拼板埋弧自动焊的缺陷特点，针对25mm～45mm之间的厚板埋弧自动焊，提供一种能很好地控制焊接变形的厚板拼板埋弧焊接方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

1、根据钢板材料选择合适的焊条、埋弧焊丝、焊剂等焊接材料；

2、坡口形式：采用机械加工，在需要对接的钢板材料的上部各开一35度坡口，下部开一25度坡口；

3、焊前准备：

①清除坡口及坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈、氧化物和水分等有害物质，打磨坡口至出现金属光泽；

②埋弧焊丝不得有折弯，端头需打磨以除去油污、铁锈等杂质；

③焊剂须保持清洁，粒度均匀适宜并在350℃高温进行2小时的烘干；对回收的焊剂需进行过筛，以除去焊渣、尘土、粉末等杂物，并按重新在350℃高温进行2小时烘烤；

④定位焊时焊条与被焊金属相匹配，并采用与上述①的工艺措施以保证定位焊缝不得存在气孔、夹杂等缺陷；

⑤为了避免板材端头焊缝产生气孔和夹渣等缺陷，板材焊缝两端须加焊约100mm×100mm的材质及厚度与母材相同的引熄弧板；

4、焊前预热：

将焊件坡口两侧各180mm范围内的母材预热到100-120℃，这样可降低焊后冷却速度，减缓淬硬倾向，减小焊接残余应力，防止冷裂纹的产生；

5、焊接过程：

①、根据板材厚度及坡口根部截面尺寸选择在70度坡口根部打一至两道打底焊，每道焊后清渣；

②、第一次翻身后，采用碳弧气刨清根，应特别注意碳刨后坡口形状的修整，对坡口表面凹凸不平处或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止；

③、50度坡口根部进行翻身后的第一道底焊，焊后清渣干净。特别指出，这道打底焊尤其重要，由于是焊缝的中心成型区域，所以是控制变形、质量的关键步骤；

④、根据板厚，继续在50度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝；

⑤、第二次翻身，根据板厚，在70度坡口面采用至少两层两道的多层多道焊填满焊缝；

6、注意事项：

①正反两面打底焊时，注意焊丝对准坡口中心，采用比工艺给定的参数偏下限的焊接线能量，使焊缝成形系数控制在1.3～2之间，以使熔池中的气体和夹杂物能充分浮出；

②采用多层多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口两侧交替排列，采用薄层焊，避免在坡口母材边缘形成深凹槽和咬边；

③焊接过程中注意每道焊缝熔渣的清理，注意检测每道焊缝施焊前的温度不低于预热温度，如果温度低于预热温度，须加热到预热温度；