[发明专利]一种免清根的中厚板双丝双弧埋弧焊工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接工艺，具体涉及一种26-40mm中厚板免清根的双丝双弧埋弧焊接工艺。

背景技术

随着各类高压、超高压压力容器设备日益增多，对焊接中厚壁压力容器在焊接效率和质量方面提出了更高的要求。其中中厚板因其应用广泛，其焊接技术的不断革新一直是行业发展趋势。中厚板多采用Y型、X型、U型和双U型等坡口形式，传统的中厚板焊接分为手工焊打底、正面埋弧焊焊接、反面碳弧气刨清根打磨、反面埋弧焊焊接四步，其中背面清根的目的是保证正反底层焊道重叠和焊接质量。背面清根的双面埋弧焊工艺一般采用双面多层多道的焊接方法，虽然可以保证焊接质量，但是背面碳弧气刨清根工序不仅耗费工时和焊材，而且在碳弧气刨过程中产生大量的烟尘、有害气体及高达90～120分贝的噪音，严重污染生产现场环境，影响焊接人员的身体健康，焊接效率较低、恶化工作环境、工人劳动强度大、增加生产成本。因此，针对采用背面免清根焊接且保证焊缝熔透，探索合适的埋弧焊焊接方法，从而简化焊接工艺、减少浪费材料、提高焊接生产率、减少环境污染、保护焊接人员身体健康是非常必要的。

单丝埋弧焊具有电流大、熔覆率高的优点是目前压力容器制造等行业中应用最为广泛的焊接方法。与传统的单丝埋弧焊相比，双丝埋弧焊作为一种先进高效的焊接方法，双丝的引入减少了焊接层次和道次，焊接生产效率得到大幅度提高，双丝埋弧焊有其独特的工艺参数：双丝电流的种类和大小、双丝的位置组合、双丝的间距、双丝熔池共用与否、不同的坡口形式等。免清根的双丝埋弧工艺采用串列双丝焊接电源，前置焊丝为平特性直流焊接电源和等速送丝式焊机，引弧容易；后置焊丝采用空载电压较高的下降特性交流焊接电源，配合变速送丝式焊机，减小了磁偏吹，从而使前置焊丝可以用较大的焊接电流。焊接时，直流用大电流低电压，保证熔深；交流用小电流高电压，增加熔宽，使焊缝具有适当的熔池形状及焊缝形状系数。双丝埋弧焊填充焊丝熔敷速度高且两个电弧形成一个熔池，熔池体积大、存在时间长、冶金反应充分，既有利于气体逸出，又有利于焊缝的合金化和微量元素的扩散，对气孔敏感性小，使得双丝埋弧焊接头具有良好的力学性能。免清根的中厚板双丝双弧埋弧焊工艺的应用，使焊接中厚板焊缝金属熔敷效率及焊速都远高于传统单丝埋弧焊，有效降低了焊接成本，大幅提高了生产率，具有良好的效果且应用前景广泛。因此，有必要探讨一种适用中厚板的免清根双丝双丝埋弧焊焊接方法，实现高效率焊接的同时改善生产现场环境。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种免清根的中厚板双丝双弧埋弧焊工艺。

本发明所采用的技术方案是：

一种免清根的中厚板双丝双弧埋弧焊工艺，步骤如下：

(1)坡口准备：将两块需焊接的钢板根据板厚特点，设计相应的坡口形式并进行加工；

(2)装配准备：将两板进行组对，调整坡口间隙达到所规定的装配间隙；

(3)装配工序：固定焊在背面进行，固定焊后在钢板两端加引弧板；

(4)焊前准备：选择前后丝焊接电源，调整前后丝角度及焊丝间距；

(5)正面焊前准备：清理坡口及坡口两侧20mm～50mm范围内钢板表面上的铁锈、氧化皮及油污，保证前后焊丝在一条直线上，埋弧焊小车轨道的调整，保证焊丝中心对准坡口中心；

(6)正面焊接：按既定焊接工艺进行正面的焊接施工；

(7)反面焊接准备：正面焊接完成后，钢板翻身，清理坡口及坡口两侧20mm～50mm范围内的表面上的铁锈、氧化皮及油污，调整埋弧焊小车的轨道，保证焊丝中心对准坡口中心；

(8)反面焊接：坡口背面在不进行清根的情况下，按既定焊接工艺进行反面的焊接施工。

如上述工序，焊接完成后，该对钢板的拼焊工作即完成。

优选的，焊接工艺可焊接厚度16-40mm钢板角接焊缝。

优选的，所述步骤(1)焊缝坡口形式为I型、Y型或X型坡口，切削加工方式为机械或火焰切割加工。当板厚≤20mm时不开坡口，钢板加工成I型；当板厚为22～28mm时开Y型坡口，钝边尺寸为16-20mm；当板厚为30～40mm时开X型坡口；钝边尺寸为16-20mm；；Y型和X型的坡口角度在70°～90°范围内。随着坡口深度的增大，坡口角度减小，本发明所设计坡口，所留钝边大，坡口截面积小，所需焊接材料大幅减少。因坡口采用大钝边，焊接中不会产生烧穿现象，同时为坡口机械加工及焊接节省了时间，提高了工作效率。