一种全熔透焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种全熔透焊接工艺，在47º装配坡口角度下，采用实心焊丝并通过聚弧脉冲深熔焊机在平位位置进行深熔焊打底焊接，然后采用药芯焊丝在平位位置或船型位置进行盖面焊接。本发明专利技术的优点在于：全熔透焊接工艺主要实现8mm厚U肋角焊缝的全熔透焊接，对改善U肋角焊缝受力特性、提高U肋焊缝质量、延长桥梁使用寿命等均具有积极意义；该全熔透焊接工艺主要采用聚弧脉冲深熔焊机，可显著改善电弧渗透、增加坡口根部的穿透力，使焊缝根部成型得到保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全熔透焊接工艺，属于钢桥梁制造

技术介绍
钢箱梁中顶、底板一般采用U型加劲肋（以下简称U肋）纵向加劲，在钢箱梁内侧顺桥向并列布置。生产制造时，钢箱梁一般分成若干个梁段，每个梁段划分成若干个板单元，每个板单元都是带若干个肋的结构件，其中每个顶、底板单元上一般有三或四个U肋。据统计，顶、底板单元的重量约占钢箱梁总重的70％，因此顶、底板单元的焊接生产也是整个钢箱梁生产制造的重要组成部分；同时U肋也是钢箱梁的重要承载结构，直接承受来自桥面的交变载荷，因此对其抗疲劳性能的要求也较高。专利号为201110375282.X的专利技术专利中，提到了一种用于钢桥梁抗疲劳裂缝的闭口U型加劲肋及其施工方法，所述的闭口U型加劲肋包括竖向设置的一对竖肋板以及横向设置的底板，该对竖肋板和底板分体成型，该对竖肋板的上端与钢桥梁的钢箱梁顶板双面完全熔透焊接，能够防止竖肋板与钢箱梁顶板连接处留下初始裂纹成为疲劳裂纹源，以提高连接处的抗疲劳性能，该对竖肋板的下端与底板整体焊接，构成一个整体的钢体闭合结构。该专利技术能够达到全熔透，但需采用双面完全熔透施焊，导致工作效率下降，且焊接工艺并不完善；而对于采用单面角焊缝焊接的工艺，受限于目前的焊接工艺及U肋的工件特点，往往只能达到80%熔透，其中角焊缝根部由于位于U肋狭小空间内不能施焊，因此急需研制一种工艺完善、焊接质量好且效率高的全熔透焊接工艺，经检索，未发现与本专利技术相同或相似的技术方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺完善、焊接质量好且效率高的全熔透焊接工艺。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种全熔透焊接工艺，其创新点在于：所述焊接工艺具体如下：（1）将待焊接装置上端面的待焊接区域及两侧20～30mm范围内的铁锈、油污、油漆及氧化皮打磨清理干净，露出金属光泽；（2）将U肋倒置放在待焊接装置上，此时U肋底端与待焊接装置上端面之间形成装配坡口，该装配坡口的角度为47o；（3）采用实心焊丝在平位位置进行深熔焊接形成打底焊缝，首先将聚弧脉冲深熔焊机放置在U肋外侧，并使焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的实心焊丝对准在装配坡口的根部，开启焊枪并调整电弧长度，使电弧精准地保持在装配坡口的根部，同时焊接时通入CO2气体；（4）采用药芯焊丝在平位位置进行盖面焊接，焊接时采用气体保护焊，首先将焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的药芯焊丝放置在打底焊缝表面，开启焊枪并沿U肋底端缓慢移动，并通入CO2气体，直至U肋全部焊接在待焊接装置上；（5）焊接完成后对所有焊缝进行探伤检测，若检测不合格，则重新焊接。进一步的，所述步骤（3）中控制焊接电流为300～320A，焊接电压为30～31V，焊接速度为280～290mm/min。进一步的，所述步骤（4）中控制焊接电流为270A，焊接电压为27.5V，焊接速度为357mm/min。进一步的，所述步骤（4）中可采用药芯焊丝在船型位置进行盖面焊接，所述待焊接装置与水平面的夹角为30～45o。进一步的，所述焊接电流为270A，焊接电压为28.5V，焊接速度为328mm/min。进一步的，所述步骤（3）或步骤（4）中实心焊丝和药芯焊丝的干伸长度为20mm，层间温度为20～200℃。进一步的，所述步骤（3）或步骤（4）中焊接时也可通入氩气和CO2的混合气体，其中CO2体积百分比为18～25%，且气体流量控制为15～20L/min。本专利技术的优点在于：（1）全熔透焊接工艺主要实现8mm厚U肋角焊缝的全熔透焊接，对改善U肋角焊缝受力特性、提高U肋焊缝质量、延长桥梁使用寿命等均具有积极意义；该全熔透焊接工艺主要采用聚弧脉冲深熔焊机，可显著改善电弧渗透、增加装配坡口根部的穿透力，使焊缝根部成型得到保证；同时减少了热输入量、增加了熔化和工作效率，以最经济的方式获得最理想的焊缝；而本研究将聚弧脉冲深熔焊机作为U肋角焊缝的第一层打底焊接，可以使得U肋角焊缝实现100%熔透、正反面焊接成型，有效改善了U肋的受力特性。（2）采用全熔透焊接工艺焊接时，需进行两层焊接，两次焊接过程分别有效控制焊接电流、焊接电压及焊接速度，使焊接质量得到保障。（3）盖面焊接时可采用药芯焊丝在船型位置进行焊接（简称船位焊接），同时有效控制焊接电流、焊接电压及焊接速度，该船位焊接可获得优良的外观成形，提高了焊接质量稳定。（4）焊接时使用的气体可以为CO2气体，也可为氩气与CO2气体的混合气体，通入时的气体流量控制为15～20L/min，有效保证焊接质量。具体实施方式实施例1本专利技术公开了一种全熔透焊接工艺，该焊接工艺具体如下：（1）将待焊接装置上端面的待焊接区域及两侧20～30mm范围内的铁锈、油污、油漆及氧化皮打磨清理干净，露出金属光泽；（2）将U肋倒置放在待焊接装置上，此时U肋底端与待焊接装置上端面之间形成装配坡口，该装配坡口的角度为47o；（3）采用干伸长度为20mm的实心焊丝在平位位置进行深熔焊接形成打底焊缝，首先将聚弧脉冲深熔焊机放置在U肋外侧，并使焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的实心焊丝放置在装配坡口的根部，开启焊枪并调整电弧长度，使电弧精准地保持在装配坡口的根部，同时焊接时按15～20L/min的流量通入CO2气体，并控制焊接电流为300～320A，焊接电压为30～31V，焊接速度为280～290mm/min；（4）采用干伸长度为20mm的药芯焊丝在平位位置进行盖面焊接，焊接时采用气体保护焊，首先将焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的药芯焊丝放置在打底焊缝表面，开启焊枪并沿U肋底端缓慢移动，并按15～20L/min的流量通入CO2气体，直至U肋全部焊接在待焊接装置上，此时层间温度为20～200℃，焊接时控制焊接电流为270A，焊接电压为27.5V，焊接速度为357mm/min；（5）焊接完成后对所有焊缝进行探伤检测，若检测不合格，则重新焊接。实施例2本实施例与实施例1的唯一不同点在于：步骤（3）或步骤（4）中焊接时通入的气体选用氩气和CO2的混合气体，其中CO2体积百分比为18～25%，且气体流量控制为15～20L/min。实施例3本实施例与实施例1的唯一不同点在于：步骤（4）中进行盖面焊接时采用药芯焊丝在船型位置进行焊接，保证待焊接装置与水平面的夹角为30～45o，同时焊接电流为270A，焊接电压为28.5V，焊接速度为328mm/min。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全熔透焊接工艺，其特征在于：所述焊接工艺具体如下：（1）将待焊接装置上端面的待焊接区域及两侧20～30mm范围内的铁锈、油污、油漆及氧化皮打磨清理干净，露出金属光泽；（2）将U肋倒置放在待焊接装置上，此时U肋底端与待焊接装置上端面之间形成装配坡口，该装配坡口的角度为47º；（3）采用实心焊丝在平位位置进行深熔焊接形成打底焊缝，首先将聚弧脉冲深熔焊机放置在U肋外侧，并使焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的实心焊丝对准在装配坡口的根部，开启焊枪并调整电弧长度，使电弧精准地保持在装配坡口的根部，同时焊接时通入CO2气体；（4）采用药芯焊丝在平位位置进行盖面焊接，焊接时采用气体保护焊，首先将焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的药芯焊丝放置在打底焊缝表面，开启焊枪并沿U肋底端缓慢移动，并通入CO2气体，直至U肋全部焊接在待焊接装置上；（5）焊接完成后对所有焊缝进行探伤检测，若检测不合格，则重新焊接。

【技术特征摘要】
1.一种全熔透焊接工艺，其特征在于：所述焊接工艺具体如下：
（1）将待焊接装置上端面的待焊接区域及两侧20～30mm范围内的铁锈、油污、油漆及氧化皮打磨清理干净，露出金属光泽；
（2）将U肋倒置放在待焊接装置上，此时U肋底端与待焊接装置上端面之间形成装配坡口，该装配坡口的角度为47o；
（3）采用实心焊丝在平位位置进行深熔焊接形成打底焊缝，首先将聚弧脉冲深熔焊机放置在U肋外侧，并使焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的实心焊丝对准在装配坡口的根部，开启焊枪并调整电弧长度，使电弧精准地保持在装配坡口的根部，同时焊接时通入CO2气体；
（4）采用药芯焊丝在平位位置进行盖面焊接，焊接时采用气体保护焊，首先将焊枪对准装配坡口所在位置，然后将直径为1.2mm的药芯焊丝放置在打底焊缝表面，开启焊枪并沿U肋底端缓慢移动，并通入CO2气体，直至U肋全部焊接在待焊接装置上；
（5）焊接完成后对所有焊缝进行探伤检测，若检测不合格，则重新焊接。
2.根据权利要求1所述的一种全熔透焊接工艺，其特征在于：所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：马立芬，陆汉忠，张乐，顾福民，郭强，庞延波，杨春松，邹纪祥，鞠小刚，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31