[发明专利]一种高强钢返修焊的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及高强钢焊接技术领域，特别涉及高强钢的返修焊接工艺方法。

背景技术

高强钢焊接通常需要焊前预热，以改善焊接热循环条件，防止焊接裂纹的产生，所需预热温度取决于母材的化学成分、接头拘束度、焊接方式、环境温度等因素。特别是在高强钢的返修焊中，由于焊缝所受三向应力作用，拘束度大，需比正常产品焊接更高的预热温度。

按照相关规范，高强钢返修焊预热温度需为200℃左右，要使大厚板高强钢结构件返修焊缝区较长时间稳定维持在200℃左右，就需要对被焊构件足够大区域内全面充分加热到所需预热温度，才能有效遏止快速的热传导，这样会带来工作效率低、工作环境差等问题，尤其是在室外施工，环境温度较低时，冷却速度很快，预热效果差，火焰加热点瞬时温度可达预热温度要求，而撤离热源数分种后，该区域温度即降至要求预热温度以下，焊前预热工作更为困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强钢焊接工艺方法，有效地提高大厚板高强钢构件焊前预热的能量利用率，提高返修焊质量和生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种高强钢返修焊的工艺方法，其工作原理是：首先，在距焊接坡口较大范围内加热至较低预热温度，适当减小构件的温度梯度及附加应力。然后，焊接的同时，在施焊处背面对应位置持续小范围内集中加热，维持局部较高焊前预热温度。最后，利用富余热源对已焊焊缝进行适当后热消氢处理。

具体包括以下步骤：

第一步，对于已清除焊接缺陷的大厚板高强钢构件待返修焊缝，在距待返修焊缝各侧500mm范围内进行充分加热至温度为80～90℃，

第二步，在施焊处背面对应位置集中加热，并维持以施焊处为中心的20-50mm局部区域的焊前预热温度为200±20℃。

第三步，开始焊接；施焊的同时，继续加热并维持局部焊前预热温度为200±20℃，加热位置保持在焊接熔池前方20-50mm的区域，随着焊接熔池的移动而移动。

进一步的，还包括步骤：第四步，利用富余热源对已焊焊缝进行适当后热消氢处理。

对于大厚度大尺寸的钢构件待返修焊接，在待返修焊缝各侧500mm范围内充分加热到80～90℃，相比现有技术的充分加热到200℃左右，缩短加热时间2/3以上。因此，本发明能够有效地提高大厚板钢构件焊前预热的热量利用率，节约能源，提高返修焊接质量和生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为高强钢构件角接接头返修焊接作业示意图。

图2为图1的A向示意图。

图3为高强钢构件对接接头返修焊接作业示意图。

图4为图3的B向示意图。

具体实施方式

某大型桁架拱桥钢结构有局部焊缝需要返修，先按常规工艺预热，由于是大厚板、大尺寸构件，环境温度较低，未能充分预热，返修未成功。后来应用本发明方法，使得返修成功，效果显著。

具体实施例1

如图1、图2所示，高强钢板3与高强钢板4之间角接焊接，具体返修工艺为：

刨除所有焊缝缺陷，延至裂纹两端外10～15mm，形成适焊的返修焊缝坡口1、2，用砂轮机打磨返修焊缝坡口1、2及附近区域露金属光泽；

对适焊的返修焊缝坡口1、2各侧500mm范围内进行充分加热，温度为80～90℃；

对适焊的返修焊缝坡口1施焊之前，在高强钢板4背面即焊缝2上对应焊缝坡口1上施焊点11的位置持续集中加热，使对应焊缝坡口1上施焊点的局部焊前预热温度为200±20℃；

采用CO₂气保焊进行返修焊，施焊的同时，加热点12保持在施焊点即焊接熔池11前方20-50mm的位置，随着焊接熔池11的移动而移动，维持局部焊前预热温度为200±20℃；施焊选用适中的焊接参数，采用短段多层多焊，使用收弧电流填满弧坑，焊道间严格清理焊渣，并对焊缝1进行适当的锤击处理；

焊后立即对返修焊缝1进行后热保温处理。

返修焊完成48小时后进行100％磁粉探伤和超声波探伤，均达到了规范要求，返修成功。

具体实施例2

如图3、图4所示，高强钢板7与高强钢板8之间对接焊接，具体返修工艺为：

刨除所有焊缝缺陷，延至裂纹两端外10～15mm，形成适焊的返修焊缝坡口5、6，用砂轮机打磨返修焊缝坡口5、6及附近区域露金属光泽；

对返修焊缝坡口5、6各侧500mm范围内进行充分加热，温度为80～90℃；