一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，包括如下步骤：板材下料，板材待焊接边缘进行坡口加工；利用板材焊接接头组对，组成预制方通结构焊接接头；采用金属粉芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置进行封底焊接；采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置进行填充焊接；采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置进行盖面焊接。本发明专利技术能够对海洋工程方通结构预制焊接节点进行焊接，焊接效果好，焊接操作简便。焊接操作简便。焊接操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别涉及一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法。

技术介绍

[0002]在海洋工程及模块类项目中，有大量的方通杆件的组装焊接这样焊接难度大同时质量要求高的焊接接头形式。
[0003]在焊接过程中，对于大管径方通的焊接，通常采用双面焊，第一道工序就是打底焊接，正常情况下采用CO2气体保护焊打底，埋弧焊填充盖面，背部气刨清根。采用此工艺时，CO2气保焊打底会产生很多如气孔、夹渣、未焊透等缺陷，为了得到合格的焊缝，需要背部气刨清根，缺陷的多少与深浅与气刨工作量有着直接的影响，因此对焊工技能又提出一定的要求，气刨后的坡口外观经常不是很规则，会增加后续的焊接难度，平时焊接缺陷也容易在根部出现。同时，气刨工作噪音大，烟尘多，作业环境恶劣，消耗大量的碳棒与电能。气刨后还需要对气刨后的焊道进行大工作量的打磨才能进行埋弧焊的焊接，耗时耗力，成本高。
[0004]对于小直径圆管、方通组装预制节点来说，则必须采用单面焊接双面成型的焊接工艺。从现有技术来分析，若采用焊条电弧焊(SMAW)，质量相对有保证，但效率较低。用熔化极气体保护焊(GMAW)，并采用表面张力过渡技术(STT)进行打底焊，此种方法效率较高，但经常产生根部未熔合而导致返修，因此有不少的海洋工程类企业拒绝使用表面张力过渡技术(STT)进行打底焊。
[0005]有鉴于此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的至少一个缺点，提供一种海洋工程方通预制结构接头的新焊接工艺方法，能够有效解决上述问题，无需清根操作，工艺简单，节约成本，焊接质量好。
[0007]本专利技术提供一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，包括以下步骤：
[0008]S1、板材下料，将板材待焊接边缘进行坡口加工；
[0009]S2、将加工出坡口的板材进行焊接接头组对，组成预制方通结构焊接接头，所述预制方通结构焊接接头的坡口、组对间隙及钝边满足预设组对技术要求；
[0010]S3、采用金属粉芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对组对完成的预制方通进行封底焊接；
[0011]S4、采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对封底焊接完成的预制方通进行填充焊接；
[0012]S5、采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对填充焊接完成的预制方通进行盖面焊接。
[0013]优选的，在所述步骤S1中，所述板材厚度为10mm或32mm,所述坡口为T型单边V型坡口，坡口角度为45
°
；所述组对间隙范围为2
‑
4mm，所述钝边尺寸范围为0
‑
1mm。
[0014]优选的，在1G,2G和4G位置焊接时，焊枪进行正常摆动进行焊接操作；在3G位置焊接时，焊枪靠近所述T型单边V型坡口的直坡口侧焊接。
[0015]优选的，在所述步骤S1中，所述板材厚度为32mm,所述坡口为T型单边V型坡口，坡口角度为45
°
，坡口根部以半径6mm的尺寸圆弧过渡；所述组对间隙范围为2
‑
4mm，所述钝边尺寸为2mm。
[0016]优选的，在1G,2G，3G和4G位置焊接时，焊枪正常摆动进行焊接操作。
[0017]优选的，所述步骤S4中的填充焊接与所述步骤S5中的盖面焊接采用的药芯焊丝型号相同。
[0018]优选的，步骤S3中所述板材厚度不大于25mm，所述封底焊接采用氩气与二氧化碳作为保护气体进行焊接，气体喷嘴直径为9mm，焊丝干伸长尺寸范围为10～15mm，保护气体流速为15L/min～20L/min，1G,2G,4G位置焊接电流范围为125～145A，3G位置焊接电流范围为105～125A，焊接热输入范围为0.7KJ/mm～1.1KJ/mm。
[0019]优选的，步骤S3中所述板材厚度大于25mm，所述封底焊接保护气体为氩气与二氧化碳，气体喷嘴直径为9mm，焊丝干伸长尺寸范围为10～15mm，保护气体流速为15L/min～20L/min，1G,4G位置焊接电流范围为150～180A，2G位置焊接电流范围为180～210A，3G位置焊接电流范围为120～150A，焊接热输入范围为0.7KJ/mm～1.1KJ/mm。
[0020]优选的，步骤S4中所述填充焊接保护气体为二氧化碳，气体喷嘴直径为20mm，焊丝干伸长尺寸范围为15～20mm，保护气体流速为15L/min～20L/min，焊接电流范围为150～250A，焊接电压范围为20～28V，焊接速度范围为160mm/min～350mm/min，焊接热输入范围为0.9KJ/mm～2.3KJ/mm。
[0021]优选的，步骤S5中所述盖面焊接保护气体为二氧化碳，气体喷嘴直径为20mm，焊丝干伸长尺寸范围为15～20mm，保护气体流速为15L/min～20L/min，焊接电流范围为190～210A，焊接电压范围为20～25A，焊接速度为160mm/min～400mm/min，焊接热输入范围为1.0KJ/mm～1.5KJ/mm。
[0022]与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
[0023]本专利技术封底焊接、填充焊接以及盖面焊接均采用半自动气体保护焊接工艺进行焊接，能够对海洋工程方通结构预制焊接节点进行焊接，焊接效果好，焊接操作简便。另外，本专利技术采用普通气保焊机就可以完成填充焊接及盖面焊接的全部焊接步骤，适用性高，只需在封底焊接步骤与填充步骤之间更换一次焊丝，焊接步骤大大简化，避免了不断更换焊接设备和焊丝的问题，降低了焊接到的劳动强度，提高焊接效率，更加适用于海洋工程，大大降低方通钢结构节点的焊接成本。
附图说明
[0024]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附
[0025]图中：
[0026]图1为本专利技术的海洋工程方通结构焊接接头结构示意图；
[0027]图2为母材坡口结构示意图。
具体实施方式
[0028]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]方通结构由4片板材组成，在每两块板材连接处，其中一侧板材开45
°
坡口，使板材焊接处组合成T型单边V型坡口结构。
[0031]海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，具体步骤包括：
[0032]1、选料：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、板材下料，将板材待焊接边缘进行坡口加工；S2、将加工出坡口的板材进行焊接接头组对，组成预制方通结构焊接接头，所述预制方通结构焊接接头的坡口、组对间隙及钝边满足预设组对技术要求；S3、采用金属粉芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对组对完成的预制方通进行封底焊接；S4、采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对封底焊接完成的预制方通进行填充焊接；S5、采用药芯焊丝并利用半自动气体保护焊在焊接接头位置对填充焊接完成的预制方通进行盖面焊接。2.根据权利要求1所述的海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述板材厚度为10mm或32mm,所述坡口为T型单边V型坡口，坡口角度为45
°
；所述组对间隙范围为2
‑
4mm，所述钝边尺寸范围为0
‑
1mm。3.根据权利要求2所述的海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，在1G,2G和4G位置焊接时，焊枪进行正常摆动进行焊接操作；在3G位置焊接时，焊枪靠近所述T型单边V型坡口的直坡口侧焊接。4.根据权利要求1所述的海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述板材厚度为32mm,所述坡口为T型单边V型坡口，坡口角度为45
°
，坡口根部以半径6mm的尺寸圆弧过渡；所述组对间隙范围为2
‑
4mm，所述钝边尺寸为2mm。5.根据权利要求4所述的海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，在1G,2G，3G和4G位置焊接时，焊枪正常摆动进行焊接操作。6.根据权利要求1所述的海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法，其特征在于，所述步骤S4中的填充焊接与所述步骤S5中的盖面焊接采用的药芯焊丝型号相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓燕，程尚华，王世达，王旭，朱永强，李晓明，罗运良，白晓科，李梅豹，孙爱丽，
申请(专利权)人：蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司，
类型：发明
国别省市：