[发明专利]一种适合于50-80mm厚钢板的气电立焊方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料焊接领域，涉及一种焊接接头综合力学性能优良的焊接工艺，具体地说是一种适合于50-80mm厚钢板的气电立焊方法。

背景技术

目前，构件正朝着大型化、重载荷的方向快速发展，焊接越来越成为制约企业快速发展的瓶颈之一，特别是随着船舶与海工制造业的快速发展，迫切需要一种高效焊接方法来提高生产效率。气电立焊（EGW）就是一种通过增加焊接热输入来快速完成焊接操作的高效焊接方法，它是一种由电渣焊发展演变形成的高效焊接技术，因其高效率、低成本的优点而成为一种快速发展的先进焊接方法，能够很好的迎合现代焊接技术的要求。

但是，由于气电立焊焊接线能量较大，造成焊接接头的拉伸性能、冲击性能等力学性能低下，不能满足高性能焊接接头的要求钢铁结构，所以现在暂时应用于性能要求较低的钢铁结构中。

更重要的是，目前气电立焊主要还应用于板厚低于50mm的钢板焊接，而对于50mm以上，特别是50～80mm厚钢板由于没有合适的焊接工艺而无法使用气电立焊这种高效的工艺方法。所以，发明一种焊接接头力学综合性能优良、并且能够适合于50～80mm厚钢板的气电立焊方法具有十分必要的现实意义，对于推动我国气电立焊技术的发展有着极为重要的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种适合于50-80mm厚钢板的气电立焊方法，本发明设计的焊接接头力学综合性能优良，不但操作简单快捷，实用性强，而且可以有效降低焊接生产成本，适合于大型海洋结构及船舶等钢铁结构焊接的推广。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种适合于50-80mm厚钢板的气电立焊方法，包括如下具体步骤：

（1）焊接试板制备，焊接坡口型式采用双面V型坡口，双面V型坡口为对称双面V型坡口或非对称双面V型坡口，正面坡口角度A为20-60°，背面坡口角度B为25-70°，正面坡口深度t为钢板厚度T的50-70%，焊接坡口不留钝边；

（2）将焊接试板进行组对，预留3-8mm的组对间隙；

（3）进行正面气电立焊，形成正面焊缝，于焊接试板的背面加装铜制三角形水冷试块进行强制冷却；

（4）进行背面气电立焊，形成背面焊缝，完成的正面焊缝加装带有凹口的铜制水冷试块进行强制冷却。

本发明进一步限定的技术方案是：

其中，步骤（1）中焊接试板坡口加工面粗糙度≤Ra25；步骤（2）中，使用手工电弧焊、CO₂气体保护焊或氩弧焊对组对完成的焊接试板两端及中间位置进行定位焊，每个定位焊的焊缝长度≥10mm，焊缝高度≥5mm，相邻定位焊间隔长度不超过500mm；步骤（3）和步骤（4）中，保护气体采用二氧化碳气体，气体含量CO₂≥98%；气电立焊丝直径为1.6mm，焊丝熔敷金属化学成分及重量百分比为：C：0.06-0.18%，Mn：0.9-2.0%，Si：0.25-0.70%，S：≤0.03%，P：≤0.03%，Ni：0.45-1.20%，Mo：0.25-1.00 %，Ti：≤0.05%，余量为Fe及不可避免杂质；焊接电流为300-420A，焊接电压为30-36V，焊接速度为6-9cm/min。

本发明的有益效果是：

本发明设计的焊接方法可以满足50～80mm厚钢板的气电立焊，达到高效、快速地完成焊接施工，而且坡口于焊接前完成全部加工，有别与常规情况下正面焊接后再进行背面坡口加工的气电立焊方法，极大地缩短了坡口加工时间，节约了大量时间，大大地降低了焊接成本；而且本焊接方法只需要进行2次焊接操作，可操作性好，大大减少了产生焊接气孔、夹渣等焊接缺陷的产生概率；本发明形成的焊接接头力学性能优良，能够满足对焊接接头力学性能有较高要求的焊接施工。

本发明在大幅度提高50～80mm厚钢板焊接效率的同时，可以保证焊接接头具有优良的综合力学性能，操作简单快捷，实用性强，可以有效降低焊接生产成本，适合于大型海洋结构及船舶等钢铁结构焊接的推广。

附图说明

图1为本发明的坡口示意图；

其中，A-正面坡口角度,B-背面坡口角度,d-组对间隙,T-钢板厚度,t-正面坡口深度。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种适合于50-80mm厚钢板的气电立焊方法，结构如图1所示，包括如下具体步骤：