[发明专利]Q460钢厚板的焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及焊接工艺控制技术领域，尤其涉及一种Q460钢厚板的焊接工艺。

背景技术

Q460GJC钢属低合金高强度高层建筑结构用钢，在高层建筑中应用广泛。该钢种较普通的低合金高强钢具有碳当量高、淬硬倾向大、预热及层间温度控制要求高等特点，而较易产生焊接裂纹等缺陷，且Q460GJC钢厚板在焊接过程中，如焊接工艺控制不当，非常容易产生大的焊接应力与焊接变形。因此，选择最佳的焊接工艺参数，制定合理的技术要求，以有效地消除焊接缺陷，从而得到高质量的焊缝和稳定的焊接结构是Q460GJC钢厚板焊接的重点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种Q460钢厚板的焊接工艺，旨在提高Q460钢厚板的焊接质量，减少焊接应力与焊接变形的产生。

为实现上述目的，本发明提供一种Q460钢厚板的焊接工艺，包括以下步骤：

在待焊接的Q460钢的工件的侧面顶端和底端进行切割，使两工件对接形成两不对称的双V型坡口，所述工件的单边坡口角度为20~22°，并对切割后的坡口进行打磨；

对打磨后的工件进行组对焊接；

对组对焊接后的工件的焊缝区域进行预热，预热时采用履带式电加热器加热或火焰持续加热的方法，加热温度为100~150℃；

对预热后的工件采用多层多道、窄间隙薄层焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接；

采用碳弧气刨对工件进行清根处理，在清根的过程中将根部缺陷全部清除，并打磨使刨槽圆滑过渡，清根电流控制为500~550A。

优选地，所述对预热后的工件采用多层多道、窄间隙薄层焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接的步骤具体包括：

先焊接工件的小坡口的间隙，焊接3~4道打底层后，根据所述工件的变形情况翻面清根，再将大坡口焊至大坡口厚度的3/5时，翻面将小坡口的间隙一次性焊满后，对所述工件进行翻面将大坡口的间隙一次焊满。

优选地，所述采用碳弧气刨进行清根处理，在清根的过程中将根部缺陷全部清除，并打磨使刨槽圆滑过渡的步骤之后还包括：

当所述工件的焊缝未连续一次焊接完成时，将焊缝覆盖保温棉被缓冷至常温后，重新进行预热，预热温度为100~150℃，并再次焊接，焊接完成后，将焊缝覆盖保温棉被缓冷至常温。

优选地，对预热后的工件采用多层多道、窄间隙薄层焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接的步骤中，

打底层的工艺参数为：焊接电流为200~220A，电弧电压为24~26V，焊接速度为16~20cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴至工件间距为10~15mm，CO₂气体流量为15~25L/min；

填充层和盖面层的工艺参数为：焊接电流为240~260A，电弧电压为28~30V，焊接速度为20~24cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴至工件的间距为15~20mm，CO₂气体流量为15~25L/min。

优选地，对预热后的工件采用多层多道、窄间隙薄层焊的方法进行打底层、填充和盖面焊接的步骤中，控制焊枪的摆动幅度小于或等于20mm，焊枪与工件夹角为±30°，打底层的厚度为4~6mm，填充层和盖面层的单道焊缝厚度均小于或等于4mm，同时控制焊道间温度为100~200℃。

优选地，所述采用碳弧气刨进行清根处理，在清根的过程中将根部缺陷全部清除，并打磨使刨槽圆滑过渡的步骤之后还包括：

工件焊缝在焊接完成24h后进行射线或超声波检测；

当检测发现工件存在超标缺陷时，采用碳弧气刨清除缺陷并用CO₂气体保护焊进行补焊，同一部位补焊次数不超过两次。

优选地，在待焊接的Q460钢的工件开设的小坡口的厚度为大坡口的厚度的一半。

优选地，对焊缝区域进行预热的步骤中，加热时在焊缝两侧进行加热，加热宽度为100~120mm，并采用红外测温仪测量加热温度，测温点设置在焊缝原始边缘两侧各75mm处，测温时，红外测温仪垂直于工件表面，红外测温仪与工件表面之间的间距小于或等于200mm。

优选地，在组对焊接时，控制其焊接电流为280~300A，电弧电压为28~30V，焊接速度为20~25cm/min，工件坡口间隙为0~2mm，对口错边量控制小于或等于1mm，定位焊缝长度为15~30mm，定位焊缝间距为100~300mm。