一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种既能降低焊接成本、缩短制作周期，又保证焊缝内在质量优良、外观成型美观的U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，(1)焊前处理：U肋单板无需加工坡口，将单板和面板单元焊接区域进行打磨除锈；(2)单元组装：按照实际U肋组装角度组装单板与面板，用普通CO

【技术实现步骤摘要】
一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺
本专利技术涉及一种既能降低焊接成本、缩短制作周期，又保证焊缝内在质量优良、外观成型美观的U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺。
技术介绍
CN107598330A、名称“U肋全熔透焊接方法”，已经公开U肋全熔透焊接技术，调整焊板与水平面的角度为8°，焊枪与水平面的夹角为32°，打底焊接材料为实心焊丝，焊接设备为聚脉冲深熔焊枪，盖面为普通药芯焊丝气体保护焊，实现U肋全熔透焊接。采用此方法焊接U肋熔透焊缝，需加工焊接边坡口，且焊接材料填充量大，无形中提高制造成本，增长生产周期。单面焊双面成型焊接工艺目前还未成熟，且焊缝熔透率有待在后续项目制造过程中验证。双面焊即U肋边缘加工或者不加工坡口，将专用刚性系杆将焊枪深入内侧平角位焊接一道封底焊缝，外侧采用船位埋弧焊焊接，表面成型好，焊接内部缺陷少，一次探伤合格率高，能够有效提高焊缝在交变载荷过程中的抗疲劳性能。目前，U肋双面全熔透焊接技术已经在部分重大桥梁工程项目中应用，一次探伤合格率高达96%左右。但此方法在板单元制作过程中需将板单元由平位胎架转运至船位胎架，占用场地资源，增长生产周期。综上，现有的桥面板U肋熔透焊焊接工艺已经基本能够满足钢桥梁设计要求，但无法满足我国大部分制造单位对于提高焊接生产效率的同时维持较低生产周期和成本的要求。
技术实现思路
设计目的：针对背景技中的关键技术，设计一种既能降低焊接成本、缩短制作周期，又保证焊缝内在质量优良、外观成型美观的U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺。设计方案：为了实现上述设计目的。本专利技术提供一种双侧双弧同步非对称焊接技术使得焊缝达到全熔透要求。本专利技术U肋边缘无需加工坡口，内侧和外侧采用埋弧焊同步、非对称焊接，内外两焊枪保持一个熔池长度跟进距离，实现U肋焊缝全熔透，有着效率高、周期短、变形小、成本低等诸多优点。本专利技术旨在提供U肋一种双侧双弧同部非对称全熔透焊焊接工艺，采用单板模拟实桥U肋组装角度。（1）焊前处理：U肋单板无需加工坡口，将单板和面板单元焊接区域进行打磨除锈；步骤（1）中所述U肋单板的厚度6～10mm，面板厚度12～16mm；步骤（1）中所述打磨焊缝区域范围30～50mm；（2）单元组装：按照实际U肋组装角度组装单板与面板，用普通CO2气体保护焊定位焊接，组装完成后，板单元放置并固定在焊接平台上；步骤（2）中所述U肋单板与面板组装间隙0～0.5mm；（3）施焊：内侧焊枪和外侧焊枪按照图1的方向前后布置，如图2所示，内焊焊枪在前，外焊焊枪在后，两者间隔距离为80-120mm，内焊焊枪和外焊焊枪同时起弧，U肋熔透焊缝一次焊接成型，在纵向焊缝两侧；进行同步焊接；步骤（3）中所述焊接速度为350～450mm/min；步骤（3）中所述内焊采用直径为1.6mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；外焊采用直径为3.2mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；内外焊所用焊剂为SJ101q；优选的，步骤（3）中所述内外侧焊枪间距为80～120mm；优选的，步骤（3）中所述内侧焊枪与面板角度α为32～42°，焊丝指向焊缝根部稍偏1～2mm，防止焊穿；外侧焊枪与面板角度β为48～58°，焊丝指向焊缝根部，保证焊缝全焊透；优选的，步骤（3）中所述内侧焊枪前倾角度γ为3～6°，有利于提高焊缝熔深；外侧焊枪后倾角度β为7°～10°，后丝焊接参数较大，防止焊缝烧穿和凸起，增加焊缝宽度，提高焊缝外观成型质量；优选的，步骤（3）中所述内焊焊机为直流电源，极性为直流反接，焊接电流为350～420A，电压为32～36V；优选的，步骤（3）中所述外焊焊机为直流电源，极性为直流反接，焊接电流为500～580A，电压为32～36V；本专利技术与
技术介绍
相比，一是本专利技术在U肋单板内外侧同步焊接，一次焊接成型，省去转运至过程，缩短制作周期，提高生产效率；二是U肋板单元无需加工坡口，节省坡口加工费用，同时焊接过程中通过内外电弧作用重熔钢板边缘，形成交集焊道，达到焊缝熔透要求，大大减少焊接熔敷金属填充量，节约焊接材料；三是双侧双弧同步非对称焊接，后丝能够重复利用前丝焊接热源，熔融钢板金属，降低后丝焊接热输入，焊接变形小；四是内外侧均采用埋弧焊焊接，焊后焊缝外观成型良好，焊缝内部质量优异。双侧双弧非对称焊接，先焊道对后焊道有预热作用，跟进电弧对先焊道有二次热处理作用，一定程度上也改善焊缝组织，提高焊缝力学性能，增加U肋焊缝抗疲劳能力。附图说明图1是U肋单板组装示意图。图2是U肋单板两侧焊枪间距、前后倾角示意图。图3是U肋单板两侧焊枪角度布置示意图。具体实施方式实施例1：一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，包括如下步骤：（1）焊前处理：U肋单板材质为Q345qD，板厚为6mm，长度为3000mm，面板材质为Q345qD，板厚为12mm，长度为3000mm。工件无需加工坡口，将单板和面板单元焊接30mm范围区域进行打磨除锈；（2）单元组装：单板与面板组装角度为78°，组装间隙为0.3mm，用普通CO2气体保护焊定位焊接，组装完成后，板单元放置并固定在焊接平台上；（3）施焊：内焊采用直径为1.6mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；外焊采用直径为3.2mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；内外焊所用焊剂为SJ101q；内外侧焊枪间距为120mm，内外焊枪电源均为直流反接。内焊焊接电流为350A，电压为34V；外焊焊接电流为500A，电压为34V；焊接速度为450mm/min；内焊枪与面板角度α为32°，前倾角度γ为4°，焊丝指向焊缝根部稍偏1～2mm；外侧焊枪与面板角度β为48°，后倾角度β为7°。利用本实施例工艺焊接的工件内外侧焊缝未出现驼峰和咬边，外观匀顺。采用超声波探伤，焊缝熔透率高达99.5%。实施例2：一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，包括如下步骤：（1）焊前处理：U肋单板材质为Q345qD，板厚为8mm，，长度为3000mm面板材质为Q345qD，板厚为14mm，长度为3000mm。工件无需加工坡口，将单板和面板单元焊接40mm范围区域进行打磨除锈；（2）单元组装：单板与面板组装角度为78°，组装间隙为0.5mm，用普通CO2气体保护焊定位焊接，组装完成后，板单元放置并固定在焊接平台上；（3）施焊：内焊采用直径为1.6mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；外焊采用直径为3.2mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；内外焊所用焊剂为SJ101q；内外侧焊枪间距为100mm，内外焊枪电源均为直流反接。内侧焊焊接电流为380A，电压为34V；外侧焊焊接电流为530A，电压为35V；焊接速度为420mm/min；内侧焊枪与面板角度α为36°，前倾角度γ为4°，焊丝指向焊缝根部稍偏1～2mm，外侧焊枪与面板角度β为52°，后倾角度β为8°。利用本实施例工艺焊接的工件内外侧焊缝未出现驼峰和咬边，外观匀顺。采用超声波探伤，焊缝熔透率高达9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，其特征是：/n(1)焊前处理：U肋单板无需加工坡口，将单板和面板单元焊接区域进行打磨除锈；/n(2)单元组装：按照实际U肋组装角度组装单板与面板，用普通CO

【技术特征摘要】
1.一种U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，其特征是：
(1)焊前处理：U肋单板无需加工坡口，将单板和面板单元焊接区域进行打磨除锈；
(2)单元组装：按照实际U肋组装角度组装单板与面板，用普通CO2气体保护焊定位焊接，组装完成后，板单元放置并固定在焊接平台上；
(3)施焊：内侧焊枪和外侧焊枪按照图1的方向前后布置在纵向焊缝两侧；进行同步焊接。


2.根据权利要求1所述的U肋双侧双弧同步非对称熔透焊焊接工艺，其特征是：
步骤（1）中所述U肋单板的厚度6～10mm，面板厚度12～16mm；
步骤（1）中所述打磨焊缝区域范围30～50mm；
步骤（2）中所述U肋单板与面板组装间隙0～0.5mm；
步骤（3）中所述焊接速度为350～450mm/min；
步骤（3）中所述内焊采用直径为1.6mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；外焊采用直径为3.2mm，H08Mn2E盘装埋弧焊丝；内外焊所用焊剂为SJ101q...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伟，吴江波，袁俊，刘志刚，薛喆彦，
申请(专利权)人：中铁宝桥扬州有限公司，中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32