一种单道次成形的焊接方法技术

本发明专利技术属于焊接技术领域，具体涉及一种单道次成形的焊接方法。该方法包括(1)对待焊试板进行V型坡口加工；(2)组装待焊试板；(3)采用双丝气电立焊填充焊道时，前丝做前后

【技术实现步骤摘要】
一种单道次成形的焊接方法


[0001]本专利技术属于焊接
，具体涉及一种单道次成形的焊接方法。

技术介绍

[0002]目前，随着构件向大型化、重载荷化、大跨度的方向快速发展，特厚高强结构钢板的需求量越来越大，厚板用量的增加势必会对焊接效率提出更高的需求。气电立焊(英文简称EGW)是熔化极气体保护电弧焊和药芯焊丝电弧焊两种方法的结合，是利用滑块挡住熔融的焊缝金属，以实现立焊位置的焊接，可外加气体后混合气体提供辅助保护。气电立焊是一种大热输入的高效焊接方法，其焊接质量好、熔敷速度快、综合成本低，被广泛应用到造船、石化等相关行业的大型钢结构建造施工中。
[0003]单丝气电立焊技术不仅焊接质量和力学性能好，而且焊接效率，可以实现9
‑
40mm厚钢板的一次成形焊接。但是对于60
‑
85mm厚钢板的焊接，单丝气电立焊难以实现一次成形焊接。为弥补单丝气电立焊的不足，双丝气电立焊应运而生，可实现35
‑
85mm厚钢板单面焊双面一次成形，是一种非常高效的焊接技术。由于气电立焊的焊接速度慢，焊缝金属周边的金属软化程度沿焊缝方向相对较均匀，受热金属在各个方面上的膨胀比较均匀，但是焊接热源后面的金属已经凝固并且开始收缩，使得焊接接头未焊部分靠拢，导致焊板根部间隙缩小。若是焊接工艺方法选择不合理或焊接工艺参数控制不合理，则极易产生咬边、夹渣、未熔合、未焊透、成形不均匀及焊缝宽窄不一等焊接缺欠，无法获得成形良好的焊缝。现有技术通常采用背面焊丝不摆动、正面焊丝摆动的焊接模式焊接厚钢板，但是该焊接方法获得的焊缝易产生上述焊接缺陷，如焊缝的收缩导致焊缝间隙减小、夹渣、未熔合、焊缝宽窄不一等。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中焊接厚钢板时，出现焊缝间隙减小、夹渣、未熔合、焊缝宽窄不一等缺陷，从而提供了一种单道次成形的焊接方法。
[0005]为此，本专利技术提供了以下技术方案。
[0006]本专利技术提供了一种单道次成形的焊接方法，包括以下步骤：
[0007](1)对待焊试板进行V型坡口加工；
[0008](2)组装待焊试板；其中，起弧端根部间隙d1为9
‑
12.5mm，收弧端根部间隙d2＝1.125d1+0.1t
×
tanα；
[0009](3)采用双丝气电立焊填充焊道时，前丝做前后
‑
左右摆动，后丝做前后摆动；
[0010]其中，α为单边坡口角度，t为待焊试板的厚度。
[0011]所述前丝做前后
‑
左右摆动时，左右摆动的摆幅为25
‑
35mm，前后摆动的摆幅为10
‑
25mm。
[0012]所述前丝做前后
‑
左右摆动时，左右摆动的停留时间为1
‑
2S，前后摆动的停留时间为0
‑
1S。
[0013]所述后丝做前后摆动时，前后摆动的摆幅为5
‑
15mm。
[0014]所述步骤(3)包括，在待焊试板的起弧端先采用气体保护焊进行封底焊，再采用双丝气电立焊填充焊道。
[0015]进一步地，所述焊接方法中，前丝采用直流反接，后丝采用直流正接；
[0016]优选地，焊接的电流为380
‑
420A，电压为44
‑
45V。
[0017]所述焊接方法中，焊丝干伸长为35
‑
45mm；
[0018]优选地，后丝与焊缝根部距离为15
‑
20mm；
[0019]优选地，前丝与后丝的距离为25
‑
35mm。
[0020]所述焊接方法中，所述单边坡口角度α为10
°±
1。
[0021]所述焊接方法中，焊接的速度为3
‑
5cm/min。
[0022]所述焊接方法中，所述待焊试板的厚度t为60
‑
85mm。
[0023]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0024]1.本专利技术提供的单道次成形的焊接方法，该方法包括(1)对待焊试板进行V型坡口加工；(2)组装待焊试板；(3)采用双丝气电立焊填充焊道时，前丝做前后
‑
左右摆动，后丝做前后摆动；其中，起弧端根部间隙d1为9
‑
12.5mm，收弧端根部间隙d2＝1.125d1+0.1t
×
tanα；α为单边坡口角度，t为待焊试板的厚度。该焊接方法可实现60
‑
85mm厚钢板单面单道次成形焊接，缩短特厚钢板的焊接周期，具有焊接效率高、操作简便可控等优点；该方法可以使焊接熔池熔融金属从焊缝根部至焊缝表面均具有良好的流动性和铺展性，焊缝与母材能够良好熔合，实现单面焊双面一次成形，有效避免焊缝咬边、夹渣、未熔合、未焊透及成形不均匀等焊接缺陷，提高其焊接质量和焊接效率；该方法还可以有效解决焊缝长度方向坡口间隙横线收缩逐渐减小的问题，获得成形均匀的焊缝，减小焊接内应力。
[0025]该方法双丝气电立焊工艺选用前丝前后
‑
左右摆动、后丝前后摆动的焊接模式，并控制起弧端根部间隙和收弧端根部间隙，可以实现60
‑
85mm厚钢板单道次成形焊接，缩短特厚钢板的焊接周期，具有焊接效率高、操作简便可控等优点，该方法可以使焊接熔池熔融金属从焊缝根部至焊缝表面均具有良好的流动性和铺展性，焊缝与母材能够良好熔合，实现单面焊双面一次成形，有效避免焊缝咬边、夹渣、未熔合、未焊透及成形不均匀等焊接缺陷，提高其焊接质量和焊接效率。
[0026]该方法采用开单面坡口的形式，与双面坡口的工艺相比，不仅简化了坡口加工工序，提高加工效率。
[0027]与SAW、GMAW、FCAW、GMAW+EGW、FCAW+EGW等焊接工艺方法相比，本专利技术对待焊试板采用双丝气电立焊工艺方法，可实现60
‑
85mm厚大线能量焊接用钢单道成形焊接，显著提高焊接效率，缩短生产周期。
[0028]根据焊缝横向收缩变形、对接焊缝的坡口形式、对接间隙、钢板的厚度和焊缝的横截面积有关的特性，将起弧端根部间隙d1设置为9
‑
12.5mm，收弧端根部间隙d2按公式1.125d1+0.1t
×
tanα进行计算设置，可有效解决焊缝长度方向坡口间隙横向收缩逐渐减小的问题，以便本专利技术可以获得成形均匀的焊缝，减小焊接内应力。同时本专利技术严格控制坡口间隙，可以避免焊接过程中焊接热循环使钢板产生横向收缩变形，导致起弧端到收弧端的坡口间隙逐渐减小，无法保证沿着焊缝长度方向焊道宽度均匀一致性的问题。
[0029]2.本专利技术提供的单道次成形的焊接方法，本专利技术通过控制后丝与焊缝根部距离、
前丝与后丝距离、后丝前后摆动摆幅、前丝前后左右摆动摆幅及停留时间，可以使焊接熔池熔融金属从焊缝根部至焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单道次成形的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对待焊试板进行V型坡口加工；(2)组装待焊试板；其中，起弧端根部间隙d1为9
‑
12.5mm，收弧端根部间隙d2＝1.125d1+0.1t
×
tanα；(3)采用双丝气电立焊填充焊道时，前丝做前后
‑
左右摆动，后丝做前后摆动；其中，α为单边坡口角度，t为待焊试板的厚度。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述前丝做前后
‑
左右摆动时，左右摆动的摆幅为25
‑
35mm，前后摆动的摆幅为10
‑
25mm。3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，所述前丝做前后
‑
左右摆动时，左右摆动的停留时间为1
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2S，前后摆动的停留时间为0
‑
1S。4.根据权利要求1
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3任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述后丝做前后摆动时，前后摆动的摆幅为5
‑
15mm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，田猛，曲锦波，
申请(专利权)人：江苏沙钢集团有限公司张家港宏昌钢板有限公司，
类型：发明
国别省市：