[发明专利]一种焊后板形优良的K形坡口埋弧焊焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术，特别涉及需要控制焊接变形的K形坡口埋弧焊焊接工艺。

背景技术

对于中厚板埋弧焊，比起“X”形坡口，K形坡口所需焊接材料少；比起单边“レ”形坡口，K形坡口所需焊接材料少且容易控制焊接变形。专利CN 102000901 B公开了一种中厚板X形坡口埋弧焊焊接工艺，X形坡口较K形坡口打底工艺简单，且不存在侧壁熔透问题，另此专利通过不停地翻面焊接来控制焊接变形，劳动强度较大；专利CN 102632327 A公开了中厚板单边坡口埋弧焊焊接工艺，单边“レ”形坡口只是在一面焊接，没涉及控制焊接变形的问题；专利CN 102554416 A公开了一种K形坡口厚板的埋弧焊根部焊接和清根工艺，用气体保护焊接方法打底且反面不用清根，此工艺的缺陷是倘若打底的气保焊丝与母材性能不匹配，极易出现打底处性能检测不合格情况，传统的碳弧气刨清根不单是为了保证反面熔透，更是为了能把打底的气保焊材所形成的焊缝金属去除，以达到整个焊缝金属的性能均匀统一。

现有的的K形坡口埋弧焊接技术，一般都是气体保护焊或手工电弧焊打底，焊缝背面采用碳弧气刨清根的方法，劳动强度大，工序繁琐，且焊板经碳弧气刨清根之后，平直度差，大都是通过来回翻面来控制焊接变形，后续焊接容易产生气孔和夹渣。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种焊后板形优良的K形坡口埋弧焊焊接工艺，采用埋弧焊打底，通过控制拼装间隙及匹配合适的焊接规范，去除了碳弧气刨清根工序，在不翻面交替焊接的情况下，控制焊板板形。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种焊后板形优良的K形坡口埋弧焊焊接工艺，包括如下工艺步骤：

1)坡口机械加工成非对称K形坡口，张开角度为45～50°，为保证焊透，根部不留钝边，为防止焊穿，装配间隙为0，小坡口厚度d与焊件厚度t满足关系式：

d＝(t+12)/3.24，t≥30mm；

2)直接用埋弧焊打底，焊满小坡口，打底时，为保证K形直边侧壁熔透，调节焊枪角度，使焊丝伸出方向与坡口张开角的中心线同直线；

3)翻面后，用砂轮机打磨坡口内部，焊接大坡口。

优选的，所述的焊后板形优良的K形坡口埋弧焊焊接工艺中，焊接小坡口时，焊接电流为400～450A，电压为23～26V，焊接速度为60～63cm/min，第二道焊接时，焊接电流为500～550A，电压为25～28V，焊接速度为50～53cm/min，其余焊道按照工艺要求的热输入进行焊接，直至焊满小坡口。

优选的，所述的焊后板形优良的K形坡口埋弧焊焊接工艺中，焊接大坡口时，第一道焊接电流为500～550A，电压为24～26V，焊接速度为50～53cm/min，其余焊道按照工艺要求的热输入进行焊接，直至焊满大坡口。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1)通过试验得到小坡口厚度与焊件厚度关系式，可使焊后板形优良，简略焊接过程中来回翻面的繁琐工序，达到省时省力的效果。

2)埋弧焊直接打底，通过控制拼装间隙及匹配合适的焊接规范，省略了焊缝背面的碳弧气刨清根工序，在保证焊缝探伤合格率的同时，节约工时，节省焊接材料和降低了劳动强度。

附图说明

图1为100mm厚海工钢EH47的K形坡口加工及组装图；

图2为80mm厚桥梁钢Q500qE的K形坡口加工及组装图；

图3为60mm厚大线能量钢板AH36的K形坡口加工及组装图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明：

实施例一

焊件母材为100mm厚海工钢EH47，坡口机械加工成非对称K形坡口，张开角度为45°，根部不留钝边，装配间隙为0，根据小坡口厚度d与焊件厚度t满足关系式：

d＝(t+12)/3.24，t≥30mm

可知小坡口厚度为35mm，K形坡口加工及组装如图1所示，埋弧焊接工艺参数见表1。

表1 100mm厚海工钢EH47埋弧焊接工艺参数

实施例二

焊件母材为80mm厚桥梁钢Q500qE，坡口机械加工成非对称K形坡口，张开角度为50°，根部不留钝边，装配间隙为0，根据小坡口厚度d与焊件厚度t满足关系式：

d＝(t+12)/3.24，t≥30mm

可知小坡口厚度为28mm，K形坡口加工及组装如图2所示，埋弧焊接工艺参数见表2。