[发明专利]一种防止FCB焊接产生终端裂纹的终端加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料成型与控制领域，具体涉及一种防止FCB焊接产生终端裂纹的终端加热方法。

背景技术

FCB（Flux Cuprum Behind，反面焊剂和铜垫）焊接法广泛应用于各大船舶重工企业，它是构成平面分段流水线的必要环节，FCB焊接法焊接效能的发挥程度对平面分段的生产及制造能力构成直接影响，目前FCB焊接法进行终端焊接时，使用较多的是终端拘束法。终端拘束法主要包括终端打底焊法、终端油压约束法、熄弧板终端拘束法三种方法。

终端打底焊法、终端油压约束法、熄弧板终端拘束法分别存在以下缺点：

终端打底焊法是先焊接母材之间焊缝终端部分的打底焊，然后进行母材的焊接，最后，清除打底焊，重新对打底焊部位进行焊接。在进行终端打底焊接时，首先使用CO₂气体保护，同时采用半自动焊焊接终端部分的打底焊，焊缝长度不低于300mm，打底焊厚度为板厚的一半以上。在进行母材焊接时，焊到终端打底焊处，切断先行电极，用后随电极进行焊接。终端打底焊法需先进行打底焊，焊后打底焊缝部分要清除重焊。终端打底焊法工序繁多，焊接过程复杂，若打底焊缝部分清除不干净，影响焊接质量。

终端油压约束法是在焊接端部熄弧板处放置油压装置，以紧固焊件，在焊接完后，再取下油压装置。采用终端油压约束法进行焊接的过程中，焊缝终端受到油压约束，极易在焊接过程中产生很大的应力，而且，终端油压约束法对设备要求较高。

熄弧板终端拘束法是在焊接前，在焊缝终端设置具有足够的刚度的熄弧板以拘束焊缝终端，然后再进行焊接。熄弧板终端拘束法对熄弧板尺寸有特定要求，在焊接过程中，熄弧板终端拘束法还需要随焊件尺寸变化对熄弧板的宽度进行相应调整。熄弧板终端拘束法使焊缝终端受到熄弧板的约束，不仅在焊接过程中产生的应力会非常集中，易产生裂纹，而且，熄弧板终端拘束法需不断随焊件尺寸变化调整熄弧板的宽度，工序繁多，焊接效率低。

综上所述，终端打底焊法、终端油压约束法、熄弧板终端拘束法或者工艺复杂或者需具有较高要求的配套设备，焊接生产作业复杂，焊接效率较低，而且焊缝终端受到约束，不利于焊缝处的应力释放，导致焊件产生较大应变，焊件板面起拱现象较为严重。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种防止FCB焊接产生终端裂纹的终端加热方法，不仅能够显著降低焊缝终端裂纹的出现几率，控制板面起拱现象，有效提高焊接质量，减少焊接变形，而且该方法能够简化焊接生产工艺。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种防止FCB焊接产生终端裂纹的终端加热方法，包括以下步聚：

A、将熄弧板安装在待焊接钢板形成的纵焊缝的焊接终端底部，将引弧板安装在纵焊缝的焊接始端底部，在焊接终端区域预设呈等腰三角形的温控区，所述等腰三角形的顶点位于纵焊缝上，且远离熄弧板，等腰三角形的底边与纵焊缝垂直，等腰三角形的高为a，底边长度为2b；

定义待焊接钢板的三个屈服强度区间：第一屈服强度区间P1：【235MPa，275MPa】；第二屈服强度区间P2：（275MPa，345MPa】；第三屈服强度区间P3：（345MPa，390MPa】；定义待焊接钢板的四个厚度区间：第一厚度区间D1：【10mm，16mm】；第二厚度区间D2：（16mm，22mm】；第三厚度区间D3：（22mm，30mm】；第四厚度区间D4：（30mm，35mm】；

B、根据待焊接钢板的屈服强度p所在的屈服强度区间和待焊接钢板的厚度d所在的厚度区间，预设a、b和温控区的温度范围T：

p∈P1，d∈D1时，预设a=500mm，b=150mm，T=400～450℃；

p∈P1，d∈D2时，预设a=500mm，b=200mm，T=550～600℃；

p∈P1，d∈D3时，预设a=600mm，b=200mm，T=600～650℃；

p∈P1，d∈D4时，预设a=650mm，b=200mm，T=600～650℃；

p∈P2，d∈D1时，预设a=500mm，b=150mm，T=450～500℃；

p∈P2，d∈D2时，预设a=550mm，b=200mm，T=580～630℃；

p∈P2，d∈D3时，预设a=650mm，b=200mm，T=600～650℃；

p∈P2，d∈D4时，预设a=650mm，b=200mm，T=630～680℃；

p∈P3，d∈D1时，预设a=550mm，b=200mm，T=550～600℃；