一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法技术

一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法，属于水轮机焊接制造领域，解决特厚板手工焊接量大、焊接变形不易控制、生产效率低，以及传统焊接方式占用大型窄间隙埋弧焊设备和机加工设备，产生额外坡口加工成本、额外的坡口加工周期和转运周期，甚至导致延误生产交货周期的问题，本发明专利技术的主要技术方案是采用垫条制备“H”型坡口、大坡口两遍打底焊接、小坡口大规范打底焊接、正常规范填充及盖面焊接并结合平面度控制焊接变形等一系列措施，实现了180～300mm特厚板不开坡口的埋弧焊接，填补了特厚钢板不开坡口埋弧焊接制造技术的空白，对实际生产的意义重大。生产的意义重大。生产的意义重大。

【技术实现步骤摘要】
一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法


[0001]本专利技术属于水轮机焊接制造领域，具体涉及一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，大型水轮机项目，尤其是抽水蓄能项目逐年增长，大型结构件和大型抽水蓄能工件多由厚板拼料组成，如座环、顶盖、底环是水轮机的关键部件，其座环环板、顶盖主环板和底环主环板多采用180mm以上的特厚钢板，钢板采用火焰切割方式下料成多个圆弧瓣，然后转入加工分厂制备“X型”坡口或者“J”型坡口，焊接方式主要分为两种，一种适用于“X型”坡口的手工气体保护焊接，焊接填充量大且焊接效率低，焊接变形不易控制，焊接质量不够稳定，容易造成返修，一种是适用于“J型”坡口的窄间隙埋弧焊焊接，但需要占用大型窄间隙焊接设备，不够灵活，上述两种方式焊接均需要转运至加工分厂加工焊接坡口，占用大型机加工设备，产生额外的加工成本、额外的坡口加工周期和转运周期。
[0003]相关文献《20mm的钢板不开坡口埋弧焊工艺研究》和《埋弧焊高效焊接新工艺的探究与实践》等介绍不开坡口埋弧焊接仅适用于中厚板，钢板厚度一般都在30mm以内，借助于埋弧焊接线能量大可实现单道焊全熔透，但对于厚度180mm以上的特厚钢板不开坡口未见报道。
[0004]专利(授权公告号：CN105057856B)介绍的特厚板埋弧焊工艺，钢板厚度达到180mm甚至超过200mm，所采用的坡口形式为“X”型坡口，仍然存在坡口加工、转运的问题，额外的加工成本、额外的坡口加工周期和转运周期，延误生产交货周期。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术的不足，解决特厚板手工焊接量大、焊接变形不易控制、生产效率低，以及传统焊接方式占用大型窄间隙埋弧焊设备和机加工设备，产生额外坡口加工成本、额外的坡口加工周期和转运周期，甚至导致延误生产交货周期的问题，进而提供了一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法；所述方法是通过如下步骤实现的：
[0006]步骤一：装配垫条和引弧板，经火焰气割下料后的对接钢板，将坡口面打磨露出金属光泽，将同材质垫条定位焊接在对接钢板的厚度1/3处，形成“H”型坡口，高度2/3坡口以下简称为大坡口，高度1/3坡口以下简称为小坡口，垫条宽度为焊接收缩量、装配间隙和焊枪摆动宽度三者之和，延伸出钢板端面的垫条装配引弧板；
[0007]步骤二：大坡口侧第一遍打底焊接，大坡口面朝上，前两道打底焊接将垫条与钢板接触的左右两侧熔透，第三道打底焊接将垫条中间与左右两侧焊道形成波浪形过渡；
[0008]步骤三：大坡口侧第二遍打底焊接，进行两道打底焊接；
[0009]步骤四：大坡口侧填充焊接，采用正常规范焊接将大坡口侧填充至高度1/3处，并控制两侧钢板平面度在10mm/m以内；
[0010]步骤五：小坡口侧清根，翻身后将小坡口面朝上，将垫条和大坡口侧两边打底层清
除干净并将小坡口侧制备成“U”型坡口，然后打磨至金属光泽；
[0011]步骤六：小坡口侧打底焊接，采用单道次大规范焊接保证清根根部及“U”型坡口两侧彻底熔透；
[0012]步骤七：小坡口侧填充焊接，采用正常规范焊接将小坡口填充，控制两侧钢板平面度在5mm/m以内；
[0013]步骤八：大坡口侧和小坡口侧交替填充焊接及盖面焊接，经反复翻身后，采用正常规范焊接完成大坡口和小坡口交替填充焊接及盖面焊接，控制两侧钢板平面度在2mm/m以内直至0mm/m。
[0014]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，所述步骤一中钢板、垫条均为Q345B，定位焊接采用的焊材为φ1.2mm的GB ER50
‑
6，焊接工艺参数为：电流210～240A，电压23～28V，保护气组分：
[0015]78％Ar+22％CO2，流量：12～20L/min。
[0016]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，所述步骤二～步骤八中钢板预热温度不低于100℃，所用的焊丝和焊剂分别为φ4mm AWS F7P2
‑
EH14和10～60目的AWS F7P2
‑
EH14。
[0017]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，所述步骤二中大坡口侧第一遍打底焊接采用小规范焊接，焊接工艺参数为：电流270
±
10A，电压30V，焊接速度40mm/min。
[0018]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，步骤三中大坡口侧第二遍打底焊接采用小规范焊接，焊接工艺参数为：电流350～400A，电压32～33V，焊接速度32mm/min。
[0019]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，所述步骤四、步骤7、步骤八中的正常规范焊接工艺参数为：电流500～550A，电压32～33V，焊接速度32mm/min。
[0020]在上述特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法中，所述步骤六中的大规范焊接工艺参数为：电流640
±
10A，电压34～35V，焊接速度27～29mm/min。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0022]1)在经气割后钢板截面处装配垫条形成“H”型坡口，节约了加工成本，节省了加工坡口周期和转运周期，有效缩短生产周期，提高生产效率。
[0023]2)制备的“H”型坡口相比于传统的“X”型坡口尺寸小，减少焊接填充量，有利于控制焊接变形，保证焊接质量。
[0024]3)由于不需要加工坡口，减少了大型窄间隙埋弧焊接设备和大型加工设备的占用时间。
[0025]4)相对于传统的采用“X”型坡口的气体保护焊接，焊接效率和焊接质量得到明显提升。
[0026]5)经过工程实践，采用本专利技术的特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法焊接180～300mm厚钢板，焊接后探伤一次合格，焊接质量稳定。
[0027]6)本专利技术填补了180～300mm特厚钢板不开坡口埋弧焊接制造技术的空白，对实际生产的意义重大。
附图说明
[0028]图1为本专利技术中垫条及引弧板的装配示意图；
[0029]图2为本专利技术中大坡口侧第一遍打底焊接截面示意图；
[0030]图3为本专利技术中大坡口侧第二遍打底焊接截面示意图；
[0031]图4为本专利技术中第一次翻身前大坡口侧填充焊接截面示意图；
[0032]图5为本专利技术中第一次翻身后小坡口侧清根制备“U”型坡口截面示意图。
[0033]图中标记说明：1
‑
钢板、2
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垫条、3
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引弧板、4
‑
大坡口、5
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小坡口。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0035]本实施方式提供一种七立筋转子支架的双车埋弧焊接制造方法，所述方法是通过如下步骤实现的：
[0036]步骤一：装配垫条2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特厚板不开坡口的埋弧焊接制造方法，其特征在于：所述方法是通过如下步骤实现的：步骤一：装配垫条(2)和引弧板(3)，经火焰气割下料后的对接钢板(1)，将坡口面打磨露出金属光泽，将同材质垫条(2)定位焊接在对接钢板(1)的厚度1/3处，形成“H”型坡口，高度2/3坡口以下简称为大坡口(4)，高度1/3坡口以下简称为小坡口(5)，垫条(2)宽度为焊接收缩量、装配间隙和焊枪摆动宽度三者之和，延伸出钢板端面的垫条(2)装配引弧板(3)；步骤二：大坡口(4)侧第一遍打底焊接，大坡口(4)面朝上，前两道打底焊接将垫条(2)与钢板(1)接触的左右两侧熔透，第三道打底焊接将垫条(2)中间与左右两侧焊道形成波浪形过渡；步骤三：大坡口(4)侧第二遍打底焊接，进行两道打底焊接；步骤四：大坡口(4)侧填充焊接，采用正常规范焊接将大坡口(4)侧填充至高度1/3处，并控制两侧钢板(1)平面度在10mm/m以内；步骤五：小坡口(5)侧清根，翻身后将小坡口(5)面朝上，将垫条(2)和大坡口(4)侧两边打底层清除干净并将小坡口(5)侧制备成“U”型坡口，然后打磨至金属光泽；步骤六：小坡口(5)侧打底焊接，采用单道次大规范焊接保证清根根部及“U”型坡口两侧彻底熔透；步骤七：小坡口(5)侧填充焊接，采用正常规范焊接将小坡口(5)填充，控制两侧钢板(1)平面度在5mm/m以内；步骤八：大坡口(4)侧和小坡口(5)侧交替填充焊接及盖面焊接，经反复翻身后，采用正常规范焊接完成大坡口(4)和小坡口(5)交替填充焊接及盖面焊接，控制两侧钢板(1)平面度在2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，李明奎，王世滨，李凤超，夏佑安，吴双辉，郑海涛，陈义胜，马志强，贺涵，孙建龙，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：