CN104526133A - 一种防止金属焊接层状撕裂的方法 - Google Patents

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张文明
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Abstract

一种防止金属焊接层状撕裂的方法，涉及一种金属焊接方法，该方法包括以首先在T型接头底板上堆焊过渡层；对T型接头焊接；先在堆焊层上装配肋板，肋板中心和堆焊层宽度中心应保持一致，且保证堆焊层宽度每侧比T型角焊缝焊趾宽度大10毫米；T型接头修磨焊趾；角焊缝焊接完毕之后，对角焊缝的焊趾处进行修磨，采用角磨机进行修磨，角焊缝焊趾处修磨成圆弧状；T型接头后热处理；全部角焊缝焊接完成后进行后热处理，后热规范为加热到250℃，保温2小时，自然冷却到室温之后，对角焊缝及其周围进行检测即可。

Description

一种防止金属焊接层状撕裂的方法
技术领域
    本发明涉及一种金属焊接方法，特别是涉及一种防止金属焊接层状撕裂的方法。
背景技术
在T型厚板焊接接头中，在厚大的底板锻件焊接区，采用熔化极混合气体保护焊进行预堆焊厚度为6毫米过渡层，由于过渡层具有很好的韧性和塑性，利用过渡层释放产生层状撕裂的应力，可以有效防止在厚大的底板锻件上产生层状撕裂。
工程上，在十字形或T型厚板焊接接头中，经常出现层状撕裂缺陷。产生层状撕裂缺陷的主要原因是锻件本身含有夹层或夹杂缺陷，当这些缺陷靠近焊接区的表层时，在焊接热循环及应力作用下，会使分散的夹层缺陷张开及沟连，从而产生层状撕裂缺陷。例如，某转炉炉体的上部支撑装置为厚度达350毫米的碳-锰钢锻件，在支撑装置中需要焊接130毫米的肋板，肋板与支撑装置组成了T型接头。采用气体保护电弧焊对T型接头两侧进行角焊缝焊接，焊接后发现在厚大的锻件侧产生了明显的层状撕裂缺陷。
层状撕裂缺陷是从锻件内部曲折延伸到焊趾处附近，并且裂口较宽，所以焊接完成后，肉眼清晰可见。层状撕裂缺陷用提高预热温度的方法是不能根除的。
修复层状撕裂的工作量非常巨大，首先要刨掉层状撕裂处的金属，然后进行补焊，由于层状撕裂比较深，导致工作量巨大且浪费很多的焊接材料和其他资源。能用简单的方法防止在厚大构件中产生层状撕裂显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止金属焊接层状撕裂的方法，该方法用于厚大的T型厚板焊接接头，在厚大的T型接头底板焊接区，采用熔化极混合气体保护焊进行预堆焊过渡层，利用过渡层释放产生层状撕裂的应力，有效防止在厚大的底板上产生层状撕裂缺陷。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
焊接时，层状撕裂缺陷只在T型接头中产生，下面的焊接步骤只针对T型焊接接头。
    1、首先在T型接头底板上堆焊过渡层。在支撑装置的厚大锻件T型接头底板上预堆焊过渡层金属，采用气体保护焊进行堆焊，保护气体为Ar+20%CO2，堆焊层厚度为6毫米。堆焊用的焊丝型号为ER50-6，堆焊焊丝应符合GB/T8110之规定。
堆焊焊接电流180-200安培，电弧电压22-24伏特，焊接速度为20-30厘米/分钟, 电源极性为直流反接，喷嘴直径20毫米，保护气体流量为20-25升/分。堆焊时采用左焊法，以保证一定的熔合深度，堆焊过程中不摆动焊丝，形成直线焊道。
堆焊层宽度要足够大，当装配肋板后，焊接形成角焊缝，堆焊层宽度应保证在每侧比角焊缝焊趾宽10毫米。
堆焊结束后，用磁粉检验方法检测堆焊层焊缝表面，堆焊层不得有裂纹和未熔合缺陷，如果发现这类缺陷应进行修补。
2、对T型接头的焊接。先在堆焊层上装配肋板，肋板中心和堆焊层宽度中心应保持一致，且保证堆焊层宽度每侧比T型角焊缝焊趾宽度大10毫米。然后对T型焊接接头进行预热，预热方法为远红外电加热，焊接时控制层间温度。达到预热温度后开始焊接T型接头角焊缝，焊接方法为气体保护焊，保护气体为Ar+20%CO2。
T型接头的焊丝型号为ER50-6，焊丝应符合GB/T8110之规定，焊丝直径为1.2毫米。焊接电流200-220安培，电弧电压23-25伏特，焊接速度为15-20厘米/分钟, 电源极性为直流反接。根部狭窄区域焊接采用扁形喷嘴。宽敞区域采用直径15毫米喷嘴，保护气体流量为20-25升/分。
T型接头角焊缝焊接采用右焊法焊接坡口，直线及小摆动焊道，焊道宽度不大于20毫米。正面焊接2/3坡口深度后，反面气刨清根，清根后进行磁粉检查，如果有缺陷应进行修补，没有缺陷时，对清根坡口全部焊接完毕之后，再焊接正面坡口直至全部角焊缝完成。
3、T型接头修磨焊趾。角焊缝焊接完毕之后，对角焊缝的焊趾处进行修磨，采用角磨机进行修磨，角焊缝焊趾处修磨成圆弧状，以防止在角焊缝焊趾处产生过大的焊接应力集中。
4、T型接头后热处理：全部角焊缝焊接完成后进行后热处理，后热规范为加热到250℃，保温2小时，自然冷却到室温。
后热处理结束之后，对角焊缝及其周围进行检测，检测的方法是超声波检测和磁粉检测，未发现层状撕裂和其他缺陷，焊接构件满足设计和使用要求。
本发明的优点与效果是：
采用堆焊过渡层的方法防止在T型厚板焊接接头中产生层状撕裂缺陷。过渡层采用气体保护焊方法进行堆焊，堆焊过程简单、高效。由于过渡层具有很好的韧性和塑性，利用过渡层释放焊接角焊缝时产生的焊接应力，经实际构件焊接后检测，可以有效防止T型厚板焊接接头在厚大的底板构件上产生层状撕裂缺陷。
附图说明
图1为T型厚板焊接接头层状撕裂支撑装置锻钢部件示意图；
图2为T型厚板焊接接头层状撕裂支撑装置与肋板组成的T型接头部件示意图；
图3层状撕裂缺陷的位置示意图；
1-支撑装置锻钢部件；2-支撑装置与肋板组成的T型接头；3-层状撕裂缺陷的位置。
图4为T型厚板焊接接头底板堆焊过渡层示意图；
4-第一层堆焊过渡层；5-第二层堆焊过渡层；6-厚大的锻钢构件。
图5为底板与肋板装配形成的T型接头；
7-肋板；8-角焊缝；9-堆焊层宽度应比角焊缝宽出10毫米。
图6为T型厚板焊接接头角焊缝焊趾修磨示意图。
10-角焊缝焊趾修磨成圆弧状。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1
    转炉炉体上部支撑采用厚度为350毫米锻钢与多块厚度为130毫米的肋板组成T型接头，在焊接T型接头时，由于锻钢的厚度大，由图1—图3可以看出锻钢一侧极易产生层状撕裂。在锻钢T型接头焊接区域表面堆焊过渡层技术解决了大厚度锻钢产生层状撕裂的难题。
    1、首先在T型接头底板上堆焊过渡层。由图4可以看出在支撑装置的厚大锻件T型接头底板上预堆焊过渡层金属，采用气体保护焊进行堆焊，保护气体为Ar+20%CO2，堆焊层厚度为6毫米。堆焊用的焊丝型号为ER50-6，堆焊焊丝应符合GB/T8110之规定。
堆焊焊接电流180-200安培，电弧电压22伏特，焊接速度为20厘米/分钟, 电源极性为直流反接，喷嘴直径20毫米，保护气体流量为20升/分。堆焊时采用左焊法，以保证一定的熔合深度，堆焊过程中不摆动焊丝，形成直线焊道。
堆焊层宽度要足够大，当装配肋板后，焊接形成角焊缝，堆焊层宽度应保证在每侧比角焊缝焊趾宽10毫米。
堆焊结束后，用磁粉检验方法检测堆焊层焊缝表面，堆焊层不得有裂纹和未熔合缺陷，如果发现这类缺陷应进行修补。
2、对T型接头的焊接。先在堆焊层上装配肋板，由图5可以看出肋板中心和堆焊层宽度中心应保持一致，且保证堆焊层宽度每侧比T型角焊缝焊趾宽度大10毫米。然后对T型焊接接头进行预热，预热方法为远红外电加热，焊接时控制层间温度。达到预热温度后开始焊接T型接头角焊缝，焊接方法为气体保护焊，保护气体为Ar+20%CO2。
T型接头的焊丝型号为ER50-6，焊丝应符合GB/T8110之规定，焊丝直径为1.2毫米。焊接电流200安培，电弧电压23伏特，焊接速度为15厘米/分钟, 电源极性为直流反接。根部狭窄区域焊接采用扁形喷嘴。宽敞区域采用直径15毫米喷嘴，保护气体流量为20升/分。
T型接头角焊缝焊接采用右焊法焊接坡口，直线及小摆动焊道，焊道宽度不大于20毫米。正面焊接2/3坡口深度后，反面气刨清根，清根后进行磁粉检查，如果有缺陷应进行修补，没有缺陷时，对清根坡口全部焊接完毕之后，再焊接正面坡口直至全部角焊缝完成。
3、T型接头修磨焊趾。角焊缝焊接完毕之后，对角焊缝的焊趾处进行修磨，采用角磨机进行修磨，由图5可以看出角焊缝焊趾处修磨成圆弧状，以防止在角焊缝焊趾处产生过大的焊接应力集中。
4、T型接头后热处理：全部角焊缝焊接完成后进行后热处理，后热规范为加热到250℃，保温2小时，自然冷却到室温。
后热处理结束之后，对角焊缝及其周围进行检测，检测的方法是超声波检测和磁粉检测，未发现层状撕裂和其他缺陷，焊接构件满足设计和使用要求。
实施例2
    厚度为200毫米的钢板卷成筒体与环状肋骨组成T型接头结构，在焊接T型接头时，由于筒体的厚度大，筒体一侧极易产生层状撕裂。在筒体T型接头焊接区域表面堆焊过渡层技术解决了大厚度筒体产生层状撕裂的难题。
    1、首先在T型接头底板上堆焊过渡层。在支撑装置的厚大锻件T型接头底板上预堆焊过渡层金属，采用气体保护焊进行堆焊，保护气体为Ar+20%CO2，堆焊层厚度为6毫米。堆焊用的焊丝型号为ER50-6，堆焊焊丝应符合GB/T8110之规定。
堆焊焊接电流200安培，电弧电压24伏特，焊接速度为30厘米/分钟, 电源极性为直流反接，喷嘴直径20毫米，保护气体流量为25升/分。堆焊时采用左焊法，以保证一定的熔合深度，堆焊过程中不摆动焊丝，形成直线焊道。
堆焊层宽度要足够大，当装配肋板后，焊接形成角焊缝，堆焊层宽度应保证在每侧比角焊缝焊趾宽10毫米。
堆焊结束后，用磁粉检验方法检测堆焊层焊缝表面，堆焊层不得有裂纹和未熔合缺陷，如果发现这类缺陷应进行修补。
2、对T型接头的焊接。先在堆焊层上装配肋板，肋板中心和堆焊层宽度中心应保持一致，且保证堆焊层宽度每侧比T型角焊缝焊趾宽度大10毫米。然后对T型焊接接头进行预热，预热方法为远红外电加热，焊接时控制层间温度。达到预热温度后开始焊接T型接头角焊缝，焊接方法为气体保护焊，保护气体为Ar+20%CO2。
T型接头的焊丝型号为ER50-6，焊丝应符合GB/T8110之规定，焊丝直径为1.2毫米。焊接电流220安培，电弧电压25伏特，焊接速度为20厘米/分钟, 电源极性为直流反接。根部狭窄区域焊接采用扁形喷嘴。宽敞区域采用直径15毫米喷嘴，保护气体流量为25升/分。
T型接头角焊缝焊接采用右焊法焊接坡口，直线及小摆动焊道，焊道宽度不大于20毫米。正面焊接2/3坡口深度后，反面气刨清根，清根后进行磁粉检查，如果有缺陷应进行修补，没有缺陷时，对清根坡口全部焊接完毕之后，再焊接正面坡口直至全部角焊缝完成。
3、T型接头修磨焊趾。角焊缝焊接完毕之后，对角焊缝的焊趾处进行修磨，采用角磨机进行修磨，角焊缝焊趾处修磨成圆弧状，以防止在角焊缝焊趾处产生过大的焊接应力集中。
4、T型接头后热处理：全部角焊缝焊接完成后进行后热处理，后热规范为加热到250℃，保温2小时，自然冷却到室温。
后热处理结束之后，对角焊缝及其周围进行检测，检测的方法是超声波检测和磁粉检测，未发现层状撕裂和其他缺陷，焊接构件满足设计和使用要求。

Claims (4)

1.一种防止金属焊接层状撕裂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
  1）首先在T型接头底板上堆焊过渡层；在支撑装置的厚大锻件T型接头底板上预堆焊过渡层金属，采用气体保护焊进行堆焊；
2）对T型接头焊接；先在堆焊层上装配肋板，肋板中心和堆焊层宽度中心应保持一致，且保证堆焊层宽度每侧比T型角焊缝焊趾宽度大10毫米；
3）T型接头修磨焊趾；角焊缝焊接完毕之后，对角焊缝的焊趾处进行修磨，采用角磨机进行修磨，角焊缝焊趾处修磨成圆弧状；
 4）T型接头后热处理；全部角焊缝焊接完成后进行后热处理，后热规范为加热到250℃，保温2小时，自然冷却到室温之后，对角焊缝及其周围进行检测即可。
2.根据权利要求1所述的一种防止金属焊接层状撕裂的方法，其特征在于，所述保护气体为Ar+20%CO2，堆焊层厚度为6毫米；堆焊用的焊丝型号为ER50-6。
3.根据权利要求2所述的一种防止金属焊接层状撕裂的方法，其特征在于，所述堆焊层宽度在每侧比角焊缝焊趾宽10毫米；堆焊结束后，用磁粉检验方法检测堆焊层焊缝表面。
4.根据权利要求3所述的一种防止金属焊接层状撕裂的方法，其特征在于，所述堆焊层宽度，当装配肋板后，焊接形成角焊缝。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104889541A (zh) * 2015-06-05 2015-09-09 无锡阳工机械制造有限公司 具有斜角的两焊件焊接工艺
CN106270924A (zh) * 2016-09-20 2017-01-04 上海电气核电设备有限公司 防止堆焊层撕裂的隔板与壳体的连接结构及其连接方法
CN108448517A (zh) * 2018-05-04 2018-08-24 扬州森源电力科技有限公司 高压开关柜用十字型可分离连接器
CN110842383A (zh) * 2019-10-31 2020-02-28 江麓机电集团有限公司 一种防止铝合金焊接结构件端面腐蚀开裂的方法
CN113878310A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中国电建集团江西省水电工程局有限公司 一种厚板t形接头熔透焊方法
CN114833531A (zh) * 2022-04-18 2022-08-02 恒谦科技(广州)有限公司 一种低温高锰钢t型接头的焊接方法
CN117428361A (zh) * 2023-12-08 2024-01-23 上海核工程研究设计院股份有限公司 一种提高核级承压设备的结构模块构件焊缝质量的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101081460A (zh) * 2007-03-26 2007-12-05 南阳二机石油装备(集团)有限公司 大型t型接头全熔透组合焊接工艺
CN103692054A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 鞍钢重型机械有限责任公司 一种立焊缝的co2气体保护焊的操作方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101081460A (zh) * 2007-03-26 2007-12-05 南阳二机石油装备(集团)有限公司 大型t型接头全熔透组合焊接工艺
CN103692054A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 鞍钢重型机械有限责任公司 一种立焊缝的co2气体保护焊的操作方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴强: "焊接构件中的隐患-层状撕裂", 《黑龙江科技信息》 *
李利锋: "厚板结构的层状撕裂", 《水利电力机械》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104889541A (zh) * 2015-06-05 2015-09-09 无锡阳工机械制造有限公司 具有斜角的两焊件焊接工艺
CN106270924A (zh) * 2016-09-20 2017-01-04 上海电气核电设备有限公司 防止堆焊层撕裂的隔板与壳体的连接结构及其连接方法
CN106270924B (zh) * 2016-09-20 2018-05-04 上海电气核电设备有限公司 防止堆焊层撕裂的隔板与壳体的连接方法
CN108448517A (zh) * 2018-05-04 2018-08-24 扬州森源电力科技有限公司 高压开关柜用十字型可分离连接器
CN108448517B (zh) * 2018-05-04 2024-02-02 扬州森源电力科技有限公司 高压开关柜用十字型可分离连接器
CN110842383A (zh) * 2019-10-31 2020-02-28 江麓机电集团有限公司 一种防止铝合金焊接结构件端面腐蚀开裂的方法
CN113878310A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中国电建集团江西省水电工程局有限公司 一种厚板t形接头熔透焊方法
CN114833531A (zh) * 2022-04-18 2022-08-02 恒谦科技(广州)有限公司 一种低温高锰钢t型接头的焊接方法
CN114833531B (zh) * 2022-04-18 2024-04-05 广州市洲航船舶设备有限公司 一种低温高锰钢t型接头的焊接方法
CN117428361A (zh) * 2023-12-08 2024-01-23 上海核工程研究设计院股份有限公司 一种提高核级承压设备的结构模块构件焊缝质量的方法

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