一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法，该焊接方法主要包括以下步骤：焊接时直流焊丝在前控制熔深，交流焊丝在后控制成形；直流焊丝垂直向下，可调整焊丝与侧壁的夹角，交流焊丝向后方倾斜，也可调整焊丝与侧壁的夹角；焊接时直流焊丝与交流焊丝不共面，直流焊丝向右侧(或左侧)侧壁偏移，交流焊丝向左侧(或右侧)侧壁偏移，直流焊丝与交流焊丝累计偏移距离1～4mm，直流焊丝与交流焊丝电弧共熔池；焊接前期主要采用单层单道的焊接方式，后期随着侧壁间距的增大调整为单层双道。本发明专利技术中采用直流焊丝与交流焊丝分别向两侧偏移的方式，进一步缩小了坡口尺寸，在提高焊接效率的同时减少了的焊丝的使用量，焊接成形及组织性能较好。性能较好。性能较好。

【技术实现步骤摘要】
一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法


[0001]本专利技术属于埋弧焊焊接
，具体涉及一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法。

技术介绍

[0002]钢管在海洋工程中的应用十分普遍，提高钢管焊接质量和焊接效率有利于革新深海科技技术。钢管目前常用的焊接方法是单丝埋弧焊，对于直径较小、厚度较薄的钢管，单丝埋弧焊能够获得成形美观、质量良好的焊缝。随着钢管直径和厚度的增加，单丝埋弧焊已不能满足高效焊接技术要求，对于部分钢管，其焊接周期较长，极大限制了钢管在海洋中的使用。
[0003]为实现高熔敷率、高速度、高质量的焊接，国内外学者开展了多丝多弧焊接工艺研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法，包括以下步骤：
[0006]A)首先在对接板的横截面加工U型坡口，底部含钝边；
[0007]B)然后将待焊接工件增加反变形，对于管状或其它环形结构件，无需反变形；
[0008]C)将反变形后的工件安放在竖立的钢板上进行焊接固定；
[0009]D)将焊接工件及底部竖立的钢板固定在操作台上，完成焊前准备工作：清洁焊缝、预热待焊接工件；
[0010]E)焊接：焊接初始阶段采用单层单道焊接方式，当侧壁间距增加到16mm左右(14mm
‑
18mm)时，采用单层双道的焊接方式，焊接时直流焊丝在前控制熔深，交流焊丝在后控制成形，直流焊丝与交流焊丝分别向两侧偏移，实现双丝窄间隙埋弧焊的自动焊接；
[0011]F)焊后背部碳刨清根，采用双丝窄间隙埋弧焊实现背部成形。
[0012]优选的，在所述步骤E)中，焊接时前焊枪选用直流电流，后焊枪选用交流电源，其中直流焊丝垂直向下，可调整焊丝与侧壁的夹角，交流焊丝向后方倾斜，可调整焊丝与侧壁的夹角，进而控制熔池流动及侧壁熔合，减少侧壁未熔合缺陷。
[0013]优选的，在所述步骤E)中，焊接时直流焊丝与交流焊丝不共面，直流焊丝向右侧(或左侧)侧壁偏移，交流焊丝向左侧(或右侧)侧壁偏移，直流焊丝与交流焊丝累计偏移距离1～4mm，两焊丝偏移距离不足1mm时，单层单道焊接易出现侧壁未熔合缺陷，两焊丝偏移距离超过4mm时，焊缝成形差，焊剂难以清理，直流焊丝与交流焊丝起弧点前后间距8～15mm，直流焊丝与交流焊丝电弧共熔池，两焊丝前后间距小于8mm时，焊接热输入过大，焊缝组织粗大，两焊丝前后间距大于15mm时，两焊丝对应的熔池耦合效果差，焊缝成形不美观，侧壁易出现未熔合缺陷。
[0014]优选的，所述步骤B)中，所述待焊接工件的反变形角度为4～10
°
，以抵消或补偿焊后发生的变形。
[0015]优选的，所述步骤A)中，底部钝边的尺寸为5～10mm，U形坡口的圆弧半径为5～10mm，单边坡口角度为0
°
～7
°
，不包含0
°
，焊接板材厚度为40～600mm，保证焊接厚板材时候能够焊透，焊丝能延伸至焊缝根部附近，从而保证焊缝的完全熔合。
[0016]优选的，所述步骤E)中，当侧壁间距小于16mm时，采用单层单道的焊接方式；单层单道或单层双道；当侧壁间距大于16mm时，采用单层双道的焊接方式，传统双丝埋弧焊主要采用单层双道的焊接方式，而采用单层单道的焊接方式能进一步提高焊接效率，减少焊丝使用量，由于U型坡口具有底部窄、上部宽的特点，随着侧壁间距的增加，单层单道焊接方式熔宽有限，难以同时熔化两侧侧壁，因此，当侧壁间距增加时，宜采用单层双道的焊接方式。
[0017]优选的，所述步骤F)中，所述碳刨清根深度为15～20mm，宽度为12～20mm，采用双丝窄间隙埋弧焊实现背部成形，以清除第一面焊缝根部的缺陷(如气孔、凹坑、杂质等)。
[0018]本专利技术的技术效果和优点：
[0019]1.利用双丝交叉能够扩大熔宽的特点，在减小U型坡口底部的圆弧半径的基础上，采用双丝埋弧焊焊接方法，实现大厚板的单层单道焊接，当底部圆弧半径由11mm变为6mm时，在顶部坡口尺寸不变的情况下，焊丝使用量减少，焊接效率提高，焊接成本将进一步降低。
[0020]2.传统双丝埋弧焊主要采用单层双道的焊接方式，双丝共面，并且两焊丝同时向单侧偏移，确保单侧的侧壁熔合，而采用双丝交叉、偏移距离可调的单层单道焊接方式，能够调节焊接热输入，改变熔宽，调节侧壁熔化效果，最终实现焊缝良好成形。
[0021]3.单层单道的焊接方式能进一步提高焊接效率，减少焊丝使用量，由于U型坡口具有底部窄、上部宽的特点，随着侧壁间距的增加，单层单道焊接方式熔宽有限，难以同时熔化两侧侧壁，因此，当侧壁间距增加时，宜采用单层双道的焊接方式。
[0022]3.超窄间隙双丝埋弧焊技术的开发，进一步减少了焊丝使用量，提高了焊接效率，对于 75mm的大厚板，相比于传统双丝埋弧焊技术，其焊丝减少了约15％。
附图说明
[0023]图1为U型坡口反变形示意图；
[0024]图2.1
‑
2.2为超窄间隙坡口示意图；
[0025]图3为焊枪位置示意图；
[0026]图4位正反面焊道分布示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]下面，基于附图来详细说明超窄间隙双丝埋弧焊焊接方法。此外，并不通过以下具体的实施方式来限定电源类型、坡口尺寸、以及焊接所选用的母材类型。
[0029](EH36钢)一种超窄间隙双丝埋弧接方法的步骤如下：
[0030]首先选择船舶行业应用比较广泛的EH36钢作为原材料，工件尺寸为300mm
×
150mm
×
75mm，其厚度为75mm。
[0031]第一步、加工U型坡口，其尺寸如图2.1
‑
2.2所示，底部钝边为 5～10mm，圆弧半径为6mm，单边坡口角度为2
°
。
[0032]第二步、将焊接工件安放在特定支架上进行焊接固定，在固定前增加反变形，反变形角度为5
°
，如图1，然后将焊接工件和支架固定在操作台上。
[0033]第三步、对焊缝进行除锈、去油等清理，确保焊缝表面干净；然后对试板进行预热，预热温度在100℃～250℃。
[0034]第四步、先添加焊剂CHW
‑
S3R，保证焊丝在运行当中始终处于埋弧状态，焊丝牌号和直径分别为CHF101R和4mm。
[0035]第五步、调节焊接参数，焊丝干伸长32mm、直流焊丝与交流焊丝向侧壁累计偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超窄间隙双丝埋弧焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：A)首先在对接板的横截面加工U型坡口，底部含钝边；B)然后将待焊接工件增加反变形，对于管状或其它环形结构件，无需反变形；C)将反变形后的工件安放在竖立的钢板上进行焊接固定；D)将焊接工件及其底部的钢板固定在操作台上，完成焊前准备工作：清洁焊缝、预热待焊接工件；E)焊接初始阶段采用单层单道焊接方式，当侧壁间距增加到14mm
‑
18mm时，采用单层双道的焊接方式，焊接时直流焊丝在前控制熔深，交流焊丝在后控制成形，直流焊丝与交流焊丝分别向两侧偏移，实现双丝窄间隙埋弧焊的自动焊接；F)焊后背部碳刨清根，采用双丝窄间隙埋弧焊实现背部成形。2.如权利要求书1所述的超窄间隙双丝埋弧焊接方法，其特征在于：在所述步骤E)中，焊接时前焊枪选用直流电流，后焊枪选用交流电源，其中直流焊丝垂直向下，可调整焊丝与侧壁的夹角，交流焊丝向后方倾斜，可调整焊丝与侧壁的夹角。3.如权利要求书1所述的超窄间隙双丝埋弧焊接方法，其特征在于：在所述步骤E)中，焊接时直流焊丝与交流焊丝不共面，直流焊丝向右侧(或左侧)侧壁偏移，交流焊丝向左侧(或右侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛涛，赵利忠，单磊，周方明，张宇，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：