[发明专利]一种不等厚度拼板的焊剂铜衬垫法埋弧焊方法

说明书

本发明涉及船舶建造技术领域，公开了一种不等厚度拼板的焊剂铜衬垫法埋弧焊方法，包括以下步骤，S1，根据薄板的厚度确定坡口的开口角度以及钝边的高度，在薄板和厚板上加工坡口；S2，对厚板的坡口顶端进行削斜处理，斜面底端与薄板的顶端齐平；S3，将厚板、薄板布置在装配工位，使厚板与薄板的背离坡口的一侧平齐、坡口的钝边紧贴；S4，将铜衬垫的中心对中坡口的中心，将铜衬垫紧贴厚板与薄板背面，对坡口进行埋弧焊焊接。以薄板的厚度为标准确定坡口的开口角度和钝边的高度，可以保证钝边的高度，避免钢板被烧穿；在厚板的坡口顶端做削斜处理，可以改善表面焊剂的分布以及熔池的流动方向，保证焊剂对厚板的保护以及焊缝成形，提高焊缝质量。

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种不等厚度拼板的焊剂铜衬垫法埋弧焊方法。

背景技术

在船舶结构、钢结构设计中，由于结构不同区域受载条件存在差异，结构通常会涉及多种不同板厚规格的钢材。对于受载条件较为复杂的、恶劣的区域，一般采用厚度较大的钢材，以确保结构整体的安全性能；而对于受载作用较小的区域，一般采用厚度较小的钢材，以降低钢材投入成本，同时控制结构重量。因此，在项目建造过程中，不可避免会出现大量的不等厚拼板焊缝。

焊剂铜衬垫法埋弧焊(简称FCB埋弧焊)为单面焊双面成形埋弧焊技术，焊接过程采用双电极或三电极进行焊接，焊接坡口背面设置的背面焊剂和铜衬垫，能够保护焊缝背面金属，同时能够确保焊缝背面成形效果，焊接坡口表面铺撒的表面焊剂，能够保护焊接电弧和焊缝表面金属，同时为焊缝金属过渡必要的合金元素，能够改善焊缝金属力学性能，该焊接技术已经能够广泛应用于船舶建造领域。

但是，相对于等厚拼板焊接情况，采用焊剂铜衬垫法埋弧焊方式对不等厚拼板进行焊接时，厚板与薄板之间的焊接表面不平齐，薄板的厚度较小，厚板适合采用大电流、低速度焊接，薄板适合采用小电流、高速度焊接，使表面焊剂和背面焊剂对焊缝金属的保护效果较差，降低焊接质量，而且坡口在厚板与薄板过渡位置不平缓，熔池更偏向于薄板侧流动，影响焊缝成形，甚至容易出现频繁焊接烧穿现象。

发明内容

本发明的目的是：提供一种不等厚度拼板的焊剂铜衬垫法埋弧焊方法，以解决现有技术中焊剂铜衬垫法埋弧焊在焊接不等厚拼板时焊接质量差、焊缝成形差以及焊接烧穿的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种不等厚度拼板的焊剂铜衬垫法埋弧焊方法，包括以下步骤，S1，定义不等厚度的拼板分别为厚板和薄板，根据薄板的厚度确定坡口的开口角度以及钝边的高度，在薄板和厚板的待焊接位置加工坡口；S2，对厚板的坡口顶端进行削斜处理，削斜处理的斜面底端与薄板的坡口顶端齐平；S3，将步骤二中处理后的厚板、薄板布置在装配工位，使厚板与薄板的背离坡口的一侧平齐、厚板与薄板的坡口的钝边紧贴，对薄板和厚板进行定位焊接，在坡口两端安装引弧板、熄弧板；S4，将铺撒背面焊剂的铜衬垫的中心对中坡口的中心，将铜衬垫紧贴厚板与薄板背面，对坡口进行焊剂铜衬垫法埋弧焊焊接。

优选地，S1中，定义薄板的厚度为t，钝边的高度为a，坡口的开口角度为A，薄板侧的厚度为10mm≤t＜17mm时，坡口开口角度为57°≤A≤63°、钝边的高度为2mm≤a≤4mm；薄板侧的厚度为17mm≤t＜23mm时，坡口的开口角度为47°≤A≤53°、钝边的高度为2mm≤a≤4mm；薄板侧的厚度为23mm≤t＜31mm时，坡口的开口角度为42°≤A≤48°、钝边的高度为4mm≤a≤6mm；薄板侧的厚度为31mm≤t≤35mm时，坡口的开口角度为42°≤A≤48°、钝边的高度为5mm≤a≤7mm。

优选地，S2中，定义削斜处理的斜面与水平面之间的夹角为B，12°≤B≤16°。

优选地，削斜处理的斜面与水平面之间的夹角为14°。

优选地，S3中，在坡口内采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊的方式完成定位焊。

优选地，S3中，引弧板、熄弧板的板厚与薄板侧钢板厚度一致，引弧板、熄弧板背面与钢板背面平齐。