[发明专利]斜Y型坡口焊接裂纹试验法试验焊缝间隙保证方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，主要用于采用斜Y型坡口焊接裂纹试验法评价钢材以及焊接材料冷裂纹以及再热裂纹敏感性时，保证试验焊缝根部间隙以及拘束焊缝焊透。

背景技术

斜Y型坡口焊接裂纹试验是一种用于评价钢材及焊接材料焊接裂纹敏感性的试验方法，试验用试板的坡口形式及尺寸见附图1-3，试验过程及要求详见标准GB4675.1-84。这种试验方法的关键在于，拘束焊缝焊接时，在保证根部焊透的同时，确保在拘束焊缝焊接完成后，保证试验焊缝坡口根部间隙为2.0±0.2mm，才能焊接试验焊缝，确保试验结果的准确性。为了保证拘束焊缝根部焊透，确保试验焊缝施焊前坡口根部间隙保证到2.0±0.2mm，通常的做法有两种：一种是焊接拘束焊缝时，在试验焊缝根部(图2的A-A视图中的斜坡口处)预置2mm左右的垫板，这种方式焊接完拘束焊缝后，试验焊缝根部拘束应力很大，预置的垫板无法取出，所以一般不采用；另外一种方式为：在焊接拘束焊缝时，通过预留拘束焊缝根部间隙并预留焊接收缩量来保证试验焊缝坡口根部间隙，但是，由于焊接收缩量的大小与焊接方法、焊接工艺参数以及焊接过程等都有很大的关系，很难量化，另外，由于拘束焊缝与试验焊缝坡口本身不一致，而且拘束焊缝清根时不能破坏试验焊缝坡口面，实际清根操作难度较大，工作量也大。由此可见，这种传统的操作方式，对拘束焊缝的装配以及焊接要求很高，实施起来非常困难，而且试验焊缝根部间隙保证在2.0±0.2mm很难，试板报废率很高，这样不仅增加试验试板制备工作量，还将造成试验成本的增加，同时，影响试验效率和周期。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种斜Y型坡口焊接裂纹试验法试验焊缝间隙保证方法及试板，可以达到快捷、准确控制斜Y型坡口焊接裂纹试验方法试验焊缝根部坡口间隙目的，同时，能够保证拘束焊缝根部焊透，确保整个试验过程能够顺利进行。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种斜Y型坡口焊接裂纹试验法试验焊缝间隙保证方法，依次包括以下步骤：

(1)制备改进的试板及其坡口形式：

所述改进的试板基于国标GB4675.1-84规定的试板改进而来，在该国标规定中两试板间形成焊缝，该焊缝分为两端的拘束焊缝和中间的试验焊缝，拘束焊缝处的两试板端面均为由上下斜面构成的楔形面，试验焊缝处的两试板端面分别为一楔形面和一整体斜面，该楔形面和整体斜面构成试验焊缝的斜Y型坡口；所述改进的试板与所述国标中的试板区别在于：所述试验焊缝的锲形面的上下斜面均相对相邻两拘束焊缝的楔形面平行下沉呈一槽口，槽口水平下沉深度控制在2.5～3.5mm之间，或者试验焊缝的锲形面的上下斜面，以及整体斜面均相对相邻两拘束焊缝的楔形面平行下沉呈一槽口，试验焊缝处两试板间预留间隙控制在2.5～3.5mm之间，最佳值均控制在3.15～3.25mm之间，拘束焊缝处两试板间装配间隙控制在0.5～1mm之间；

(2)按以下焊接顺序焊接拘束焊缝：

第①～④道或层采用手工钨极氩弧焊施焊，焊丝规格φ2.5，焊接电流220～230A；

第⑤～⑧道或层采用焊条电弧焊施焊，焊条规格φ3.2，焊接电流125～130A；

其余焊道或层采用焊条电弧焊施焊，焊条规格φ5.0，焊接电流220～230A；

所述手工钨极氩弧焊施焊时，采用自熔+少量间断填丝的焊接方式，并且，控制层间温度最高不超过250℃；

所述手工钨极氩弧焊施焊后，后续焊条电弧焊焊道或层采用连续、快速的施焊方式。

上述方案中，对于试验焊缝两端面均下沉的方案，试验焊缝的锲形面以及整体斜面的槽口下沉深度可一致，也可不一致，但最终两者间形成的预留间隙控制在2.5～3.5mm之间即可。

上述方案中，所述“自熔+少量间断填丝的焊接方式”是指以熔合试板本身为止，少量不连续填充焊丝，保证焊透及焊接质量；

所述“连续、快速的施焊方式”是指每焊接完成一道后，紧接着施焊下一道，中间不停动，每道焊道焊接速度不小于20cm/min。

作为进一步选择，当试板材质有预热要求时，拘束焊缝施焊前进行预热。

作为另一进一步选择，拘束焊缝施焊焊材与试板母材相匹配。