CN102837137B - 埋弧焊剂脱渣性评价试验方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及埋弧焊剂性能评价领域，尤其涉及一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法及装置。一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，包括以下步骤：设定有效脱渣的标准，确定标准埋弧焊焊接工艺，选定标准测试钢板，将一对标准测试钢板夹角从0°开始重复进行焊接试验，逐步增大夹角，直至达到有效脱渣，记录此时角度，该角度即为待评价埋弧焊剂的脱渣性指数。一种埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，包括底盘、移动升降支撑板、固定支撑板、移动侧托板、固定侧托板和角度调节螺杆。本发明埋弧焊剂脱渣性评价试验方法直观的反映出各种类型焊剂在真实的焊接过程中的脱渣性，有助于提高焊接操作者对焊剂脱渣性的理解和应用，也有助于提高焊剂开发人员对焊剂的设计开发。

Description

埋弧焊剂脱渣性评价试验方法及装置
技术领域
本发明涉及埋弧焊剂性能评价领域，尤其涉及一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法及装置。
背景技术
埋弧焊以其焊接生产效率高，焊接过程无弧光、无飞溅，环境清洁，自动化程度高便于减轻操作者劳动强度等特点，被广泛的应用于大型设备、锅炉、桥梁、造船、能源、化工等多种制造领域的焊接生产中。在埋弧焊焊接过程中，埋弧焊剂是必不可少的焊接材料，其在焊接过程中不但起到稳定焊接电弧并且改善焊缝合金成分影响焊缝金属性能的作用，同时，焊剂熔化后形成熔融态焊渣，覆盖在液态熔池上，防止空气中氧气、氮气及杂质气体进入高温的焊缝金属，以达到保护焊缝金属的目的，而且，随着冷却，凝固的焊渣覆盖在焊缝金属上，可以减缓焊缝技术的冷却速度，改善气体逸出条件，有利于减小气孔的形成概率。然而，当焊接接头坡口角度过小时，焊剂形成的焊渣容易夹在焊缝中，不容易脱去，形成夹渣缺陷，如果不能有效地清除，将会成为整个焊接接头的安全隐患，因此，脱渣性是评价焊剂性能的一个重要指标。目前尚未有可量化的指标对脱渣性进行直接的评价，目前，在描述焊剂时，人们往往采用碱度指标，这只能在一定程度上间接的反映出脱渣性的好坏，并不能对其进行直接的、定量的描述，因此，建立到一种可以直接量化描述焊剂脱渣性的方法，对于开发新的埋弧焊剂及比较选择不同的埋弧焊剂均有着重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法及装置，该方法设定了有效脱渣标准后，将埋弧焊剂脱渣性量化为最小的有效脱渣角度，直观的反映出各种类型焊剂在真实的焊接过程中的脱渣性，评价试验装置结构简单使用方便。
本发明是这样实现的：一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，包括以下步骤：
步骤一、设定有效脱渣的标准；
步骤二、确定一个标准埋弧焊焊接工艺，将该工艺作为评价试验标准；
步骤三、选定标准测试钢板，标准测试钢板为具有一定厚度的方形钢板；
步骤四、将一对标准测试钢板拼成00~1800之间的夹角，利用待评价埋弧焊剂使用标准埋弧焊焊接工艺进行焊接试验，保证焊缝一次成形，有效焊缝形成后，检查焊渣自动脱渣情况；
步骤五、夹角从00开始重复进行步骤四中的焊接试验，逐步增大夹角，直至达到有效脱渣，记录此时角度，该角度既为待评价埋弧焊剂的脱渣性指数。
所述步骤一中，有效脱渣的标准为焊渣自动脱落长度大于等于有效焊缝长度的50%时为有效脱渣。
所述步骤二中，标准埋弧焊焊接工艺为，焊接材料选择H08A焊丝，规格为Ф3.2mm，焊接工艺参数为：焊接电流425~525A，焊接电压27~30V，焊接速度23m/h。
所述步骤三中，标准测试钢板为10mm厚×150mm宽×400mm长的普通低碳钢板。
所述步骤四中，焊接试验要求一次成形的焊缝长度大于300mm，焊接起弧、收弧均在标准测试钢板内完成。
所述步骤五中，从0°开始直至180°，每隔15°为一档，进行步骤四所述的焊接试验。 
一种埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，包括底盘、移动升降支撑板、固定支撑板、移动侧托板、固定侧托板和角度调节螺杆，所述底盘包括螺杆、导轨、水平调节旋钮和底座，所述螺杆和导轨设置在底座内，所述水平调节旋钮安装在螺杆的端部，所述固定支撑板固定安装在底座一侧，所述移动升降支撑板设置在导轨上与螺杆相连，螺杆与移动升降支撑板构成丝杠副，所述移动侧托板和固定侧托板之间一端铰接，移动侧托板和固定侧托板的另一端分别铰接在移动升降支撑板和固定支撑板上，所述角度调节螺杆安装在固定支撑板上，角度调节螺杆与固定支撑板构成移动副，角度调节螺杆的端部与固定侧托板铰接。
所述的移动升降支撑板包括外壳、升降尺条、高度调节齿轮和托板支架，所述外壳底部设有与螺杆相配合的螺纹，所述升降尺条和高度调节齿轮设置在外壳内，升降尺条与高度调节齿轮相配合，所述托板支架与升降尺条相连，所述高度调节齿轮上装有高度调节旋钮。
本发明埋弧焊剂脱渣性评价试验方法设定了有效脱渣标准后，将埋弧焊剂最小的有效脱渣角度作为脱渣性指数，脱渣性指数越小，脱渣性越好，同时记录焊渣自动脱渣占有效焊缝的百分比长度，为脱渣性参考指数，直观的反映出各种类型焊剂在真实的焊接过程中的脱渣性；本发明还配套设计了一种埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，该评价试验装置结构简单、使用方便；本发明有助于提高焊接操作者对焊剂脱渣性的理解和应用，也有助于提高焊剂开发人员对焊剂的设计开发。
附图说明
图1为本发明埋弧焊剂脱渣性评价试验装置结构示意图；
图2为本发明试验装置底盘的俯视示意图；
图3为本发明试验装置中移动升降支撑板的侧视示意图。
图中：1底盘、2移动升降支撑板、3固定支撑板、4移动侧托板、5固定侧托板、6角度调节螺杆、11螺杆、12导轨、13水平调节旋钮、21外壳、22升降尺条、23高度调节齿轮、24托板支架、25高度调节旋钮。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，包括以下步骤：
步骤一、设定有效脱渣的标准；在本实施例中设定有效脱渣的标准为焊渣自动脱落长度大于等于有效焊缝长度的50%时为有效脱渣；
步骤二、确定一个标准埋弧焊焊接工艺，将该工艺作为评价试验标准；本实施例中所选择的标准埋弧焊焊接工艺为，焊接材料根据焊接用钢盘条国际标准GB/T3429-2002选择H08A焊丝，规格为Ф3.2mm，焊接工艺参数为：焊接电流425~525A，焊接电压27~30V，焊接速度23m/h。H08A焊丝：化学成分（%） 
C≤0.1；Mn0.35~0.6；Si≤0.03；Cr≤0.2；Ni≤0.3；Cu≤0.2；S、P不大于0.03。
步骤三、选定标准测试钢板，标准测试钢板为具有一定厚度的方形钢板；本实施例中所选择的标准测试钢板为10mm厚×150mm宽×400mm长的普通低碳钢板。
步骤四、将一对标准测试钢板拼成00~1800之间的夹角，利用待评价埋弧焊剂使用标准埋弧焊焊接工艺进行焊接试验，保证焊缝一次成形并且要求焊缝长度大于300mm，焊接起弧、收弧均在标准测试钢板内完成；有效焊缝形成后，检查焊渣自动脱渣情况；
步骤五、夹角从00开始重复进行步骤四中的焊接试验，逐步增大夹角，直至达到有效脱渣，记录此时角度，该角度既为待评价埋弧焊剂的脱渣性指数。在本发明中为了试验的方便通常试验时从0°开始直至180°，每隔15°为一档，进行步骤四所述的焊接试验，在得到脱渣性指数的同时记录焊渣自动脱渣占有效焊缝的百分比长度，为脱渣性参考指数。
如图1、2、3所示，一种埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，包括底盘1、移动升降支撑板2、固定支撑板3、移动侧托板4、固定侧托板5和角度调节螺杆6，所述底盘1包括螺杆11、导轨12、水平调节旋钮13和底座14，所述螺杆11和导轨12设置在底座14内，所述水平调节旋钮13安装在螺杆11的端部，所述固定支撑板3固定安装在底座14一侧，所述移动升降支撑板2设置在导轨12上与螺杆11相连，螺杆11与移动升降支撑板2构成丝杠副，所述移动侧托板4和固定侧托板5之间一端铰接，移动侧托板4和固定侧托板5的另一端分别铰接在移动升降支撑板2和固定支撑板3上，所述角度调节螺杆6安装在固定支撑板3上，角度调节螺杆6与固定支撑板3构成移动副，角度调节螺杆6的端部与固定侧托板5铰接。
本发明可进一步描述为所述移动升降支撑板2包括外壳21、升降尺条22、高度调节齿轮23和托板支架24，所述外壳21底部设有与螺杆11相配合的螺纹，所述升降尺条22和高度调节齿轮23设置在外壳21内，升降尺条22与高度调节齿轮23相配合，所述托板支架24与升降尺条22相连，所述高度调节齿轮23上装有高度调节旋钮25。   
本装置试验时将一对标准测试钢板分别放置在移动侧托板4和固定侧托板5上，通过调节水平调节旋钮13，使移动升降支撑板2在水平方向移动，通过调节高度调节旋钮25，改变托板支架24高度，过调节角度调节螺杆6，改变固定侧托板5的倾斜角度，以实现各个角度的埋弧焊接试验；另外通过选用不同坡口的标准测试钢板能模拟不同形式的坡口角度，如V型，单边V型，横焊位置等等，可以方便的进行不同的埋弧焊工艺试验。

Claims (7)

1.一种埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、设定有效脱渣的标准；有效脱渣的标准为焊渣自动脱落长度大于等于有效焊缝长度的50%时为有效脱渣；
步骤二、确定一个标准埋弧焊焊接工艺，将该工艺作为评价试验标准；
步骤三、选定标准测试钢板，标准测试钢板为具有一定厚度的方形钢板；
步骤四、将一对标准测试钢板拼成0°~180°之间的夹角，利用待评价埋弧焊剂使用标准埋弧焊焊接工艺进行焊接试验，保证焊缝一次成形，有效焊缝形成后，检查焊渣自动脱渣情况；
步骤五、夹角从0°开始重复进行步骤四中的焊接试验，逐步增大夹角，直至达到有效脱渣，记录此时角度，该角度既为待评价埋弧焊剂的脱渣性指数。
2.如权利要求1所述的埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，其特征是：所述步骤二中，标准埋弧焊焊接工艺为，焊接材料选择H08A焊丝，规格为Ф3.2mm，焊接工艺参数为：焊接电流425~525A，焊接电压27~30V，焊接速度23m/h。
3.如权利要求1所述的埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，其特征是：所述步骤三中，标准测试钢板为10mm厚×150mm宽×400mm长的普通低碳钢板。
4.如权利要求1所述的埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，其特征是：所述步骤四中，焊接试验要求一次成形的焊缝长度大于300mm，焊接起弧、收弧均在标准测试钢板内完成。
5.如权利要求1所述的埋弧焊剂脱渣性评价试验方法，其特征是：所述步骤五中，从0°开始直至180°，每隔15°为一档，进行步骤四所述的焊接试验。
6.一种埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，其特征是：包括底盘(1)、移动升降支撑板(2)、固定支撑板(3)、移动侧托板(4)、固定侧托板(5)和角度调节螺杆(6)，所述底盘(1)包括螺杆(11)、导轨(12)、水平调节旋钮(13)和底座(14)，所述螺杆(11)和导轨(12)设置在底座(14)内，所述水平调节旋钮(13)安装在螺杆(11)的端部，所述固定支撑板(3)固定安装在底座(14)一侧，所述移动升降支撑板(2)设置在导轨(12)上与螺杆(11)相连，螺杆(11)与移动升降支撑板(2)构成丝杠副，所述移动侧托板(4)和固定侧托板(5)之间一端铰接，移动侧托板(4)和固定侧托板(5)的另一端分别铰接在移动升降支撑板(2)和固定支撑板(3)上，所述角度调节螺杆(6)安装在固定支撑板(3)上，角度调节螺杆(6)与固定支撑板(3)构成移动副，角度调节螺杆(6)的端部与固定侧托板(5)铰接。
7.如权利要求6所述的埋弧焊剂脱渣性评价试验装置，其特征是：所述的移动升降支撑板(2)包括外壳(21)、升降尺条(22)、高度调节齿轮(23)和托板支架(24)，所述外壳(21)底部设有与螺杆(11)相配合的螺纹，所述升降尺条(22)和高度调节齿轮(23)设置在外壳(21)内，升降尺条(22)与高度调节齿轮(23)相配合，所述托板支架(24)与升降尺条(22)相连，所述高度调节齿轮(23)上装有高度调节旋钮(25)。
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