海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法技术

本发明专利技术涉及一种海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，所述海洋平台桩腿齿条包括齿条本体以及对称焊接在齿条本体下端两侧的夹板，按照如下步骤焊接：步骤1：齿条选用；步骤2：焊材选用；步骤3：选用齿条夹板拼装工装；步骤4：拼装定位；步骤5：焊前预热；步骤6：焊接；步骤7：后处理。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术采用高强度中碳调质钢ZH70Q,具有高强度和高韧性，淬火时变形小，同时，采取埋弧焊代替手工焊具有焊接效率高(99%)，焊接过程基本不受人员影响，由设备按设定参数自动焊接完成，只需对人员进行设备操作和基本焊接知识培训就可满足设备操作需求的优势，并能保证淬火均匀且质量稳定。

【技术实现步骤摘要】
海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法
本专利技术涉及焊接
特别涉及一种海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法。
技术介绍
自升式海洋平台桩腿的齿条采用的是高强度低碳调质钢，齿条焊接后在使用过程中齿条出现磨损严重，齿面挤压变形等情况。桩腿齿条出现问题后由于现场作业环境恶劣等问题难以修补或修补后修补处再次挤压变形、脱落、磨损等问题；若采用整体齿条更换则存在费用高，更换技术与施工难度大，替换部分与原有部分连接后存在新旧对接变形难对齐﹑尺寸误差大﹑节距变化、焊接难度等不确定因素。为从根本上避免以上问题选用高强度中碳调质钢的材料用于齿条制作，并在齿面作表淬处理，现高强度中碳调质钢齿条焊接大都采用手工电弧焊，存在焊接效率低、焊接人员技能及施工状态对焊接质量造成不稳定影响、焊工培训周期长，技术要求高等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种焊接效率高、淬火均匀且质量稳定的海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，其创新点在于：所述海洋平台桩腿齿条包括齿条本体以及对称焊接在齿条本体下端两侧的夹板，按照如下步骤焊接：步骤1：齿条选用：选用C含量≥0.3%的高强度中碳调质钢制成的齿条本体及夹板；步骤2：焊材选用：选用合金成分与强度性能符合母材标准规定的下限值,或达到产品技术条件规定的最低性能指标的焊接材料；步骤3：选用齿条夹板拼装工装：所述齿条夹板拼装工装包括拼装本体，所述拼装本体具有一呈阶梯状的空腔，该阶梯状空腔包括自上而下依次设置的横截面为等腰倒梯形空腔、U型空腔和矩形空腔，且矩形空腔与U型空腔的底边中部连通；所述等腰倒梯形空腔上端的拼装本体由侧边向中部延伸设置，形成限位钩；所述U型空腔的两侧部对称设有螺栓固定腔，所述矩形空腔的一侧部也设有螺栓固定腔；步骤4：拼装定位：将齿条本体置入矩形空腔中，其上端位于U型空腔中部，并在矩形空腔侧部的螺栓固定腔通过设有螺栓的锁紧板，将齿条本体锁紧；然后将夹板置于上端齿条本体两侧，并在U型空腔的底边上端面两侧对称布置有垫块，然后垫块上端的螺栓固定腔通过设有螺栓的锁紧板，将夹板与齿条本体锁紧，最后在等腰倒梯形空腔置入一压紧块，使压紧块与齿条本体的上端面接触，且压紧块的上端中部连接设有螺栓的锁紧限位板，该锁紧限位板与限位钩的下端面接触，且锁紧限位板与夹板之间还设有垫块；步骤5：焊前预热：对齿条本体、夹板及齿条夹板拼装工装整体预热，预热至齿条温度达150～250℃，多层多道焊，控制层间温度150～230℃；步骤6：焊接：将齿条本体与夹板之间先气保焊打底焊一道，打底焊后去除锁紧件，检测工件温度：150～250℃，低于150℃进炉重新预热；然后上龙门架埋弧焊填充、盖面焊，以400～600A的焊接电流、22～32V电弧电压和400～600mm/min焊接速度执行；步骤7：后处理：齿条本体与夹板焊接后立即进炉做焊后消氢热处理，工件冷却至室温后70～75小时无损检测，合格后进入下道工序进行齿面淬火。进一步地，所述步骤7中齿面淬火采用感应加热淬火工艺，淬火50～56HRC,深度≥6mm。本专利技术的优点在于：（1）本专利技术海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，采用高强度中碳调质钢ZH70Q,具有高强度和高韧性，淬火时变形小，同时，采取埋弧焊代替手工焊具有焊接效率高(99%)，焊接过程基本不受人员影响，由设备按设定参数自动焊接完成，只需对人员进行设备操作和基本焊接知识培训就可满足设备操作需求的优势，并能保证淬火均匀且质量稳定；（2）本专利技术海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，其中，面淬火采用感应加热淬火工艺，具有效率高淬火均匀、质量稳定的优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术中齿条夹板拼装工装的拼装工作示意图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例本实施例海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，如图1所示，海洋平台桩腿齿条包括齿条本体1以及对称焊接在齿条本体1下端两侧的夹板2，按照如下步骤焊接：步骤1：齿条选用：选用C含量≥0.3%的高强度中碳调质钢ZH70Q制成的齿条本体1及夹板2；该实施例方案中，C含量≥0.3%的高强度中碳调质钢ZH70Q的具体化学成分见表1，力学性能见表2。表1ZH70Q材料化学成分表2ZH70Q材料力学性能步骤2：焊材选用：选用合金成分与强度性能符合母材标准规定的下限值,或达到产品技术条件规定的最低性能指标的焊接材料；该产品技术要求连接处为EH36+ZH70Q角焊连接，EH36的屈服强度σb≥490MPa，根据焊接低配原则选用Ф4.0mm的TSW-12KHG埋弧焊焊丝，型号AWSA5.17F7A6-EG-G,其σb≥490MPa，强度与产品技术要求规定的性能指标相匹配，焊丝的化学成分与力学见表3。表3焊接材料化学成分步骤3：选用齿条夹板拼装工装：齿条夹板拼装工装如图1所示，包括拼装本体，拼装本体具有一呈阶梯状的空腔3，该阶梯状空腔3包括自上而下依次设置的横截面为等腰倒梯形空腔31、U型空腔32和矩形空腔33，且矩形空腔33与U型空腔32的底边中部连通；等腰倒梯形空腔31上端的拼装本体由侧边向中部延伸设置，形成限位钩4；U型空腔32的两侧部对称设有螺栓固定腔5，矩形空腔33的一侧部也设有螺栓固定腔5。步骤4：拼装定位：将齿条本体1置入矩形空腔33中，其上端位于U型空腔32中部，并在矩形空腔33侧部的螺栓固定腔5通过设有螺栓的锁紧板6，将齿条本体1锁紧；然后将夹板2置于上端齿条本体1两侧，并在U型空腔32的底边上端面两侧对称布置有垫块7，然后垫块7上端的螺栓固定腔5通过设有螺栓的锁紧板6，将夹板2与齿条本体1锁紧，最后在等腰倒梯形空腔31置入一压紧块8，使压紧块8与齿条本体1的上端面接触，且压紧块8的上端中部连接设有螺栓的锁紧限位板9，该锁紧限位板9与限位钩4的下端面接触，且锁紧限位板9与夹板2之间还设有垫块7。步骤5：焊前预热：对齿条本体1、夹板2及齿条夹板拼装工装整体预热，预热至齿条温度达150～250℃，多层多道焊，控制层间温度150～230℃。步骤6：焊接：将齿条本体1与夹板2之间先气保焊打底焊一道，打底焊后去除锁紧件，检测工件温度：150～250℃，低于150℃进炉重新预热；然后上龙门架埋弧焊填充、盖面焊，以400～600A的焊接电流、22～32V电弧电压和400～600mm/min焊接速度执行。步骤7：后处理：齿条本体与夹板焊接后立即进炉做焊后消氢热处理，工件冷却至室温后70～75小时无损检测，即对试件外观质量进行宏观检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，其特征在于：所述海洋平台桩腿齿条包括齿条本体以及对称焊接在齿条本体下端两侧的夹板，按照如下步骤焊接：/n步骤1：齿条选用：选用C含量≥0.3%的高强度中碳调质钢制成的齿条本体及夹板；/n步骤2：焊材选用：选用合金成分与强度性能符合母材标准规定的下限值,或达到产品技术条件规定的最低性能指标的焊接材料；/n步骤3：选用齿条夹板拼装工装：所述齿条夹板拼装工装包括拼装本体，所述拼装本体具有一呈阶梯状的空腔，该阶梯状空腔包括自上而下依次设置的横截面为等腰倒梯形空腔、U型空腔和矩形空腔，且矩形空腔与U型空腔的底边中部连通；所述等腰倒梯形空腔上端的拼装本体由侧边向中部延伸设置，形成限位钩；所述U型空腔的两侧部对称设有螺栓固定腔，所述矩形空腔的一侧部也设有螺栓固定腔；/n步骤4：拼装定位：将齿条本体置入矩形空腔中，其上端位于U型空腔中部，并在矩形空腔侧部的螺栓固定腔通过设有螺栓的锁紧板，将齿条本体锁紧；然后将夹板置于上端齿条本体两侧，并在U型空腔的底边上端面两侧对称布置有垫块，然后垫块上端的螺栓固定腔通过设有螺栓的锁紧板，将夹板与齿条本体锁紧，最后在等腰倒梯形空腔置入一压紧块，使压紧块与齿条本体的上端面接触，且压紧块的上端中部连接设有螺栓的锁紧限位板，该锁紧限位板与限位钩的下端面接触，且锁紧限位板与夹板之间还设有垫块；/n步骤5：焊前预热：对齿条本体、夹板及齿条夹板拼装工装整体预热，预热至齿条温度达150～250℃，多层多道焊，控制层间温度150～230℃；/n步骤6：焊接：将齿条本体与夹板之间先气保焊打底焊一道，打底焊后去除锁紧件，检测工件温度：150～250℃，低于150℃进炉重新预热；然后上龙门架埋弧焊填充、盖面焊，以400～600A的焊接电流、22～32V电弧电压和400～600mm/min焊接速度执行；/n步骤7：后处理：齿条本体与夹板焊接后立即进炉做焊后消氢热处理，工件冷却至室温后70～75小时无损检测，合格后进入下道工序进行齿面淬火。/n...

【技术特征摘要】
1.一种海洋平台桩腿齿条用高强度中碳调质钢埋弧自动焊方法，其特征在于：所述海洋平台桩腿齿条包括齿条本体以及对称焊接在齿条本体下端两侧的夹板，按照如下步骤焊接：
步骤1：齿条选用：选用C含量≥0.3%的高强度中碳调质钢制成的齿条本体及夹板；
步骤2：焊材选用：选用合金成分与强度性能符合母材标准规定的下限值,或达到产品技术条件规定的最低性能指标的焊接材料；
步骤3：选用齿条夹板拼装工装：所述齿条夹板拼装工装包括拼装本体，所述拼装本体具有一呈阶梯状的空腔，该阶梯状空腔包括自上而下依次设置的横截面为等腰倒梯形空腔、U型空腔和矩形空腔，且矩形空腔与U型空腔的底边中部连通；所述等腰倒梯形空腔上端的拼装本体由侧边向中部延伸设置，形成限位钩；所述U型空腔的两侧部对称设有螺栓固定腔，所述矩形空腔的一侧部也设有螺栓固定腔；
步骤4：拼装定位：将齿条本体置入矩形空腔中，其上端位于U型空腔中部，并在矩形空腔侧部的螺栓固定腔通过设有螺栓的锁紧板，将齿条本体锁紧；然后将夹板置于上端齿条本体两侧，并在U型空腔的底边上端面两侧对称布置有垫块，然后垫块上端的螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：史伟民，宋冰，奚宪，刘建洋，蔡井兵，陈华东，朱珉睿，
申请(专利权)人：上海振华重工集团南通传动机械有限公司，上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32