CN103252563B - T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，包括以下步骤：底板预先在厚度方向留机加余量；在底板上确定立板装焊位置线；在底板上对应装焊位置线预先加工一凸台，凸台钝边加工后的宽度为L，凸台两侧倒R1的圆角；立板侧面坡口加工成倾斜角度为a的斜面，坡口底部加工成R2的圆弧面，坡口根部的宽度为L；立板钝边的加工高度为L；立板与底板装配，形半U型坡口；利用钨极氩弧焊对半U型坡口进行单面焊；采用本发明能有效避免焊缝根部出现未熔合，尖角突出和裂纹等缺陷，焊缝根部母材两侧熔合成型质量较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种坡口加工工艺方法，尤其涉及一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，属于坡口焊技术领域。
背景技术
根据坡口的形状，坡口分成不开坡口I形、T形、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形及J形等。在我国焊接产品结构中，有很多T型角接接头，比如在造船行业、桥梁制造行业，以及锅炉及压力容器的各类结构件产品中，T型角接接头焊缝型式主要有以下两种：
1. 不开坡口角焊接，如图1所示，在立板1两侧的A、B面均未开设坡口，立板1与底板2之间焊接，此类焊缝焊接完成后一般仅要求做表面探伤检查，不做100%UT探伤。
2. 开坡口角焊接，这类角焊缝如果要做100%UT探伤，而只有焊缝根部熔合质量好，焊接完成后焊缝100%UT探伤才能合格，因此，设计者在考虑产品结构型式时都会设计成能实现双面焊接的产品结构，即如图2所示，在立板1的A、B面与底板2将要焊接处均设置有坡口，并且该类结构中的立板A、B面两侧都有焊接空间，方足以保证焊缝根部焊透。
但是，如图3所示的T型接头，立板1的B侧为密闭空腔，因此，焊缝只能在A侧进行单面焊接。焊接的要求是：焊缝根部反面成型质量好，即在立板1的 B侧焊缝质量也要求好，并需要对焊缝进行100%UT探伤。如果按以前传统的焊接接头坡口设计，由于底板表面积大，散热快，焊缝熔池靠近底板侧在高温停留的时间短，底板侧母材熔化量很小，焊缝根部反面靠底板侧易出现未熔合、尖角突出和裂纹等缺陷，不能确保焊缝根部反面成型质量，达不到100%UT探伤合格的要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，解决 现有T形接头尤其是一侧为密闭空腔的T形接头在焊接时存在焊接缺陷，焊缝根部反面成型质量不佳，不能够达到100%UT探伤合格的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，包括待焊接的底板和立板，焊接包括以下步骤：
步骤1：底板预先在厚度方向留机加余量；
步骤2：在底板上确定立板装焊位置线；
步骤3：利用底板上的机加余量，在底板上对应装焊位置线预先加工一凸台，凸台钝边加工后的宽度为L=1.5mm±1mm，凸台两侧倒R1=5-8mm的圆角；
步骤4：立板侧面坡口加工成倾斜角度为a=25-28°的斜面，坡口底部加工成R2=10-12mm的圆弧面，坡口根部的宽度为L=1.5mm±1mm；立板钝边的加工高度为L=1.5mm±1mm；
步骤5：立板与底板装配，立板坡口根部与凸台钝边对齐，并留有L2=2.5mm±1mm的间隙，立板侧面坡口所在斜面、立板底部圆弧面及凸台侧面与底板上端面形成a=25-28°的半U型坡口；
步骤6：利用钨极氩弧焊对半U型坡口进行单面焊。
作为一种优选方式，在步骤6坡口单面焊以后，采用焊条电弧焊填充、盖面，再进行焊缝100%UT探伤。
作为一种优选方式，在步骤1中，所述机加余量为5-8mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明坡口加工工艺方法改变了传统T型接头仅在接头一侧开坡口进行焊接设计思路，利用底板预先加工成的凸台与另外一侧坡口配合，巧妙的使T型接头转换成了“对接”接头；采用本发明坡口加工工艺方法进行钨极氩弧焊单面焊接时能够有效避免焊缝根部出现未熔合，尖角突出和裂纹等缺陷，焊缝根部母材两侧熔合成型质量较好，确保了焊缝100%UT探伤合格。
附图说明
图1是现有技术中不开坡口角焊接的示意图；
图2是现有技术中开坡口角焊接的示意图；
图3是现有技术中T型接头单面焊接的示意图；
图4是本发明T型接头焊接的示意图；
图5是本发明实施例1中支撑环梁底板焊接的示意图；
图6是图5中的 A-A剖面示意图。
图4、图5、图6中：101-底板， 102-环梁内环板, 103-环梁外环板, 104-环梁底板, 105-环梁顶板, 106-凸台， 107-立板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
如图4所示，一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，包括待焊接的底板101和立板107，焊接包括以下步骤：
步骤1：底板预先在厚度方向留机加余量，所述机加余量为5-8mm。
步骤2：在底板上确定立板装焊位置线。
步骤3：利用底板上的机加余量，在底板上对应装焊位置线预先加工一凸台106，凸台钝边加工后的宽度为L=1.5mm±1mm，凸台两侧倒R1=5-8mm的圆角；其中钝边是指：焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边，钝边的作用是防止根部烧穿。
步骤4：立板侧面坡口加工成倾斜角度为a=25-28°的斜面，坡口底部加工成R2=10-12mm的圆弧面，坡口根部的宽度为L=1.5mm±1mm；立板钝边的加工高度为L=1.5mm±1mm。
步骤5：立板与底板装配，立板坡口根部与凸台钝边对齐，并留有L2=2.5mm±1mm的间隙，立板侧面坡口所在斜面、立板底部圆弧面及凸台侧面与底板上端面形成a=25-28°的半U型坡口。
步骤6：利用钨极氩弧焊对半U型坡口进行单面焊；在步骤6坡口单面焊以后，采用焊条电弧焊填充、盖面，再进行焊缝100%UT探伤。
实施例1
如图5、图6所示，以核电稳压器支撑环梁底板焊接为例进行说明：
核电稳压器的上部支撑是一个箱型环梁结构，整个环梁由两个半环梁组成，半环梁两端部分别各焊接一块底板101，环梁内环板102、环梁外环板103、环梁底板104和环梁顶板105组成箱型环梁，底板与箱型环梁的4条焊缝均要求全熔透，100%UT探伤合格，而且从附图5及附图6可以看出，箱型环梁为封闭的空间，底板与之焊接仅能进行单面焊接。
为此，采用如下的坡口设计方案进行焊接，具体方案如下：
1. 底板预先在厚度方向留5mm机加余量。
2. 在底板上确定环梁内环板、环梁外环板、环梁底板和环梁顶板的装焊位置线。
3. 利用底板上5mm机加余量，在环梁内环板、环梁外环板、环梁底板和环梁顶板装焊位置区域预先加工出一个5mm高、10mm宽的凸台106，钝边按1.5mm±1mm加工，凸台两侧倒R5mm的圆角，底板其余部分按图纸加工到厚度尺寸要求。
4. 环梁内环板、环梁外环板、环梁底板和环梁顶板的侧坡口加工成25°单U型坡口，钝边按1.5mm±1mm加工，坡口底部倒R10mm圆角。
5. 环梁内环板、环梁外环板、环梁底板和环梁顶板与底板同时装配，坡口根部与底板上凸台钝边处对齐，间隙L2=2.5mm±1mm，形成25°单U型坡口，后续TIG（即钨极氩弧焊）打底焊接过程中，TIG焊枪在坡口内能自由摆动。
由于底板侧预先设计加工成的小凸台存在，焊接时底板侧实际上是凸台钝边处于焊接熔池高温区域，而非底板原始表面，由于凸台钝边厚度与另外一侧的坡口钝边厚度一直，因此，TIG焊打底时，坡口根部两侧散热速度基本一致，接头两侧母材熔化均匀，背面成型质量较好，很好的实现了单面焊双面成型，打底完成后采用焊条电弧焊填充、盖面，焊缝100%UT探伤合格，焊缝根部没有出现未焊透，未熔合及裂纹等缺陷，整个焊缝满足核I级焊缝质量要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，包括待焊接的底板和立板，其特征在于：焊接包括以下步骤：
步骤1：底板预先在厚度方向留机加余量；
步骤2：在底板上确定立板装焊位置线；
步骤3：利用底板上的机加余量，在底板上对应装焊位置线预先加工一凸台，凸台钝边加工后的宽度为L=1.5mm±1mm，凸台两侧倒R1=5-8mm的圆角；
步骤4：立板侧面坡口加工成倾斜角度为a=25-28°的斜面，坡口底部加工成R2=10-12mm的圆弧面，坡口根部的宽度为L=1.5mm±1mm；立板钝边的加工高度为L=1.5mm±1mm；
步骤5：立板与底板装配，立板坡口根部与凸台钝边对齐，并留有L2=2.5mm±1mm的间隙，立板侧面坡口所在斜面、立板底部圆弧面及凸台侧面与底板上端面形成a=25-28°的半U型坡口；
步骤6：利用钨极氩弧焊对半U型坡口进行单面焊。
2.如权利要求1所述的T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，其特征在于：在步骤6坡口单面焊以后，采用焊条电弧焊填充、盖面，再进行焊缝100%UT探伤。
3.如权利要求1所述的T型接头单面焊双面成型坡口加工工艺方法，其特征在于：在步骤1中，所述机加余量为5-8mm。
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