CN105081537A - 四电极单面单层埋弧焊接方法 - Google Patents
四电极单面单层埋弧焊接方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种四电极单面单层埋弧焊接方法,即使焊接金属为厚板,高温裂纹的产生率也较少,焊缝形状良好,抑制了熔合不合格的产生。四电极单面单层埋弧焊接方法的特征在于,按照以下条件进行焊接:第一电极与第二电极的电极间距离:25~65mm;第二电极与第三电极的电极间距离:100~149mm;第三电极与第四电极的电极间距离:20~80mm;第一电极的焊丝直径:超过3.2mmφ且不足6.4mmφ;第二电极的焊丝直径:超过3.2mmφ;第三电极以及第四电极的焊丝直径:超过4.8mmφ;第三电极以及第四电极的焊丝突出长度:40mm以上,在将第三电极的电流设为I3(A)、被焊接钢板的板厚设为t(mm)时,满足下述式(1),I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm))+12.5t-350…(1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用四电极进行单面单层的焊接的四电极单面单层埋弧焊接方法。
背景技术
多电极单面埋弧焊接是作为接板焊接而应用于以造船为中心的广泛领域的高效率的焊接施工方法。作为这样的实现了高效化的多电极单面埋弧焊接方法,公开有各种焊接方法。
例如,在专利文献1中公开了一种多电极单面埋弧焊接方法,其中,将焊剂用作基材,使用三电极或者四电极的电极进行焊接,将被焊接件的坡口角度设为25°~60°的V形状的坡口,在该坡口内将钢粒或者铁粉从被焊接件板厚的1/5起填充至被焊接材表面的高度后进行焊接。
在该焊接方法中,以如下条件进行焊接:各电极的焊丝直径为4.8mm以上,将第一电极的电流(I1)设为1200~2000A,第二电极的电流(I2)以及第三电极的电流(I3)满足I1>I2≥I3,并且将第一电极与第二电极的电极间距离设为20~70mm,在三电极焊接的情况下,将第二电极与第三电极的电极间距离设为100~150mm,在四电极焊接的情况下,设为150~300mm。
另外,例如,在专利文献2中公开了一种多电极单面埋弧焊接法,其中,使用四电极,在将第一电极的焊丝直径设为4.8mmφ,将第二~第四电极的焊丝直径设为6.4mmφ,并且将第一电极的电流设为I1(A),将第二电极的电流设为I2(A),将第三电极的电流设为I3(A),将第四电极的电流设为I4(A),将焊接速度设为S(cm/min),将被焊接钢板的板厚设为t(mm)时,满足60≤S≤200、1000≤St≤4000、1100≤I1≤2400、900≤I2≤2100、1000≤I3+I4≤4200,第二、第三电极的极间距离为125~250mm,使用烧结型的表面焊剂以及背面焊剂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-319507号公报
专利文献2:日本特开平5-337651号公报
发明要解决的课题
然而,现有技术存在以下问题。
在专利文献1所记载的技术中,由于第二电极与第三电极的电极间距离较长,因此第三电极的熔深较浅,存在无法去除在第一电极与第二电极的电极间产生的焊接金属中的裂纹的问题。
另外,根据焊丝突出长度的不同,存在由第一电极以及第二电极产生的熔渣附着于第三电极以及第四电极的触头,使得表面焊缝外观不合格的问题。
在专利文献2所记载的技术中,根据第二电极与第三电极的电极间距离、第三电极的电流的设定,存在焊接金属产生裂纹的可能性。
另外,根据焊丝突出长度,存在由第一电极以及第二电极产生的熔渣附着于第三电极以及第四电极的触头,使得表面焊缝外观不合格的问题。
另外,在单面单层埋弧焊接中,随着被焊接钢板的厚度增厚,焊缝形状容易成为所谓的“梨形”,高温裂纹的产生率上升。因此,为了降低厚板的裂纹的产生率,不得不采用牺牲焊缝形状的条件。
另外,在单面单层埋弧焊接中,也需要抑制焊接金属中的熔合不良的产生。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种四电极单面单层埋弧焊接方法,其中,即使焊接金属为厚板,高温裂纹的产生率也较少,焊缝形状良好,抑制了熔合不良的产生。
用于解决课题的手段
本申请涉及一种四电极单面单层埋弧焊接方法(之后酌情称作埋弧焊接方法或焊接方法),使用四电极进行单面单层的焊接,其特征在于,按照下述条件进行焊接:第一电极与第二电极的电极间距离:25~65mm;第二电极与第三电极的电极间距离:100~149mm;第三电极与第四电极的电极间距离:20~80mm;第一电极的焊丝直径:超过3.2mmφ且不足6.4mmφ;第二电极的焊丝直径:超过3.2mmφ;第三电极以及第四电极的焊丝直径:超过4.8mmφ;第三电极以及第四电极的焊丝突出长度:40mm以上,在将第三电极的电流设为I3(A)、将被焊接钢板的板厚设为t(mm)时,满足下述式(1),
I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm))+12.5t-350…(1)。
根据该焊接方法,通过在规定的电极中限定电极间距离、焊丝直径、焊丝突出长度,并且满足式(1),由此抑制熔合不合格的产生,并且表面焊缝以及背面焊缝稳定,并且耐高温破裂性提高。
另外,在本发明的焊接方法中,优选的是,所述第三电极的电流为750~1600A。
根据该焊接方法,第三电极的电弧更稳定,焊缝形状更好。
另外,在本发明的焊接方法中,优选的是,所述第二电极的焊丝直径为4.8mmφ。
根据该焊接方法,背面焊缝更稳定,并且焊缝宽度容易变得更宽,耐高温裂纹性更容易提高。
另外,在本发明的焊接方法中,能够将所述被焊接钢板的板厚设为10~40mm。
根据该焊接方法,即便是厚板,也能够良好地抑制高温裂纹,并且能够获得良好的焊缝形状。
另外,在本发明的焊接方法中,优选的是,所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
根据该焊接方法,背面焊缝容易变得更稳定。
另外,在本发明的焊接方法中,优选的是,所述第三电极以及第四电极的焊丝直径为6.4mmφ。
根据该焊接方法,通过将第三电极的焊丝直径设为优选值,耐高温裂纹性更容易提高。另外,通过将第四电极的焊丝直径设为优选值,表面焊缝容易变得更稳定。
发明效果
在本发明的四电极单面单层埋弧焊接方法中,即便焊接金属为厚板,也能够抑制高温裂纹,并且能够获得良好的焊缝形状。此外,抑制焊接金属的熔合不合格的产生。
附图说明
图1是本发明的四电极单面单层埋弧焊接方法所使用的焊接装置的剖视图。
图2是利用本发明的四电极单面单层埋弧焊接方法进行焊接的钢板的俯视图。
图3是表示进行四电极单面单层埋弧焊接时的情况的钢板周边的剖视图。
图4是表示进行四电极单面单层埋弧焊接时的情况的钢板周边的剖视图。
图5是用于对本发明的四电极单面单层埋弧焊接方法中的电极间距离与焊丝突出长度进行说明的剖视图。
图6是用于对实施例中的耐高温裂纹性进行说明的钢板周边的剖视图。
附图标记说明
11架台框架
12焊接机
13焊接机梁
15电极
15a第一电极
15b第二电极
15c第三电极
15d第四电极
16a~16d焊丝
17a~17d触头
20钢板
21、22引弧板
31始端
32终端
50a、50b基材装置
51表面焊剂
52基材焊剂
53熔渣
54焊接金属
55基材铜板
56耐火性帆布
57耐热罩
58垫底焊剂
59空气软管
60通过第一电极以及第二电极形成的焊接金属
61通过第三电极以及第四电极形成的焊接金属
100焊接装置
A1~A4焊丝突出长度
B1~B3电极间距离
T通过第三电极以及第四电极形成的焊接金属的熔深深度
t板厚
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明的四电极单面单层埋弧焊接方法是使用四电极进行单面单层的焊接的四电极单面单层埋弧焊接方法。并且,在本发明的焊接方法中,限定了电极间距离、电极的焊丝直径、电极的焊丝突出长度、以及电流、电极间距离与被焊接钢板的板厚之间的关系。
首先,对本发明的焊接方法所使用的焊接装置的主要部分的概要以及钢板进行说明。
(焊接装置)
如图1所示,焊接装置100主要具备架台框架11、焊接机12以及焊接机梁13。
架台框架11以角钢作为骨架,形成为剖视呈凹状,上方开放,在内部支承有图3、4所示的基材装置50a或基材装置50b。并且,在基材装置50a的基材铜板55或者基材装置50b的耐火性帆布56上载置有钢板20。
焊接机梁13用于使焊接机12沿着钢板20的长边方向移动。
焊接机12配置在架台框架11的上方(钢板20的上方),从钢板20的焊接坡口部M(参照图2)的表侧对钢板20进行焊接。在此,焊接机12具备四个电极(焊炬)15。焊接机12一边沿着焊接机梁13以规定速度移动,一边从焊接坡口部M的表侧利用电极15通过单面埋弧焊接对钢板20进行焊接。
在此,本申请所涉及的多电极单面埋弧焊接方法是指如下方法:如图3、4所示,从对接的钢板20、20的背面,通过空气软管59等顶起机构来按压呈层状散布在基材铜板55上的基材焊剂52或者收纳在耐火性帆布56内的基材焊剂52并进行焊接。在多电极单面埋弧焊接方法中,使用表面焊剂51从钢板20的表面侧进行埋弧焊接,在钢板20的表面与背面同时形成焊缝。需要说明的是,图3是关于FCB(FluxCopperBacking)(注册商标)方式的说明,图4是关于RF(ResinFlux)(注册商标)方式的说明。另外,在图3、4中,附图标记53表示熔渣,附图标记54表示焊接金属,附图标记57表示耐热罩,附图标记58表示垫底焊剂。
(钢板)
作为钢板20,例如列举出造船用钢板,其长度例如为10~30m。如图2所示,使该钢板20彼此对接,在钢板20的焊接坡口部M的位置完成断续或连续的面内临时安装。
在该钢板20的始端31以及终端32安装有用于处理弧坑的引弧板21、22。
并且,在本发明的焊接方法中,在第一电极与第二电极的电极间距离为25~65mm,第二电极与第三电极的电极间距离为100~149mm,第三电极与第四电极的电极间距离为20~80mm,第一电极的焊丝直径大于3.2mmφ且不足6.4mmφ,第二电极的焊丝直径大于3.2mmφ,第三电极以及第四电极的焊丝直径大于4.8mmφ,第三电极以及第四电极的焊丝突出长度为40mm以上,将第三电极的电流设为I3(A),将被焊接钢板的板厚设为t(mm)时,以下述式(1)I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm))+12.5t-350···(1)的条件进行焊接。
在埋弧焊接中主要使用实心焊丝,该焊丝直径被限定为4.8mmφ、6.4mmφ等特定的公称直径。并且,实际直径通常广义解释为包含误差范围。在此,在JISZ3200:2005中,埋弧焊接用实心焊丝(3.2mmφ、4.0mmφ、4.8mmφ、6.4mmφ)的允许误差为±0.06mm。因此,本发明所规定的焊丝直径的实际直径包括±0.06mmφ的误差。即,例如,焊丝直径为4.8mmφ表示实际直径为“4.8mmφ±0.06mmφ”,焊丝直径为6.4mmφ表示实际直径为“6.4mmφ±0.06mmφ”。
如图5所示,焊接机的电极从焊接进行方向(图中用箭头表示的方向)起依次包括第一电极15a、第二电极15b、第三电极15c、第四电极15d这四个电极。并且,电极间距离B1~B3是指,在进行焊接时的电极的配置中,相对于各电极15a~15d的焊丝16a~16d的前端垂直地引出基准线的情况下的、所述基准线间的水平距离。
另外,焊丝突出长度A1~A4是指,在进行焊接时的电极的配置中,从触头17a~17d的前端的中央、即触头17a~17d的前端与焊丝16a~16d的接点到相对于焊丝16a~16d的前端水平地引出基准线的情况下的所述基准线为止的垂直长度。需要说明的是,在焊丝16a~16d的前端与钢板20相接的情况下,焊丝突出长度A1~A4是指从触头17a~17d的前端与焊丝16a~16d的接点到钢板20的垂直长度。
以下,对各条件进行说明。
(第一电极与第二电极的电极间距离:25~65mm)
若第一电极15a与第二电极15b的电极间距离B1为25~65mm,则电弧彼此不易干扰,第一电极与第二电极各自的电弧稳定,背面焊缝稳定。若电极间距离B1不足25mm,则电弧彼此干扰,电弧变得不稳定,背面焊缝变得不稳定。另一方面,若电极间距离B1超过65mm,则熔融金属的直浇道底窝变得不稳定,背面焊缝不稳定。因此,第一电极15a与第二电极15b的电极间距离B1设为25~65mm。需要说明的是,从使背面焊缝更稳定的观点来看,电极间距离B1优选为30mm以上,更优选为35mm以上。另外,从使背面焊缝更稳定的观点来看,电极间距离B1优选为60mm以下,更优选为55mm以下。
(第二电极与第三电极的电极间距离:100~149mm)
若第二电极15b与第三电极15c的电极间距离B2为100~149mm,则背面焊缝稳定,并且耐高温破裂性提高。若电极间距离B2不足100mm,则背面焊缝变得不稳定。另一方面,若电极间距离B2超过149mm,则第三电极15c的熔深变浅,耐高温破裂性恶化。因此,第二电极15b与第三电极15c的电极间距离B2设为100~149mm。需要说明的是,从使背面焊缝更稳定的观点来看,电极间距离B2优选为110mm以上,更优选为115mm以上。另外,从进一步提高耐高温破裂性的观点来看,电极间距离B2优选为145mm以下,更优选为140mm以下。
(第三电极与第四电极的电极间距离:20~80mm)
若第三电极15c与第四电极15d的电极间距离B3为20~80mm,即便是大电流,电弧干扰也减少,因此表面焊缝稳定。若电极间距离B3不足20mm,则电弧干扰的影响增大,表面焊缝变得不稳定。另一方面,若电极间距离B3超过80mm,则表面焊缝变得不稳定。因此,第三电极15c与第四电极15d的电极间距离B3设为20~80mm。需要说明的是,从使表面焊缝更稳定的观点来看,电极间距离B3优选为40mm以上,更优选为50mm以上。另外,从使表面焊缝更稳定的观点来看,电极间距离B3优选为70mm以下,更优选为65mm以下。
(第一电极的焊丝直径:大于3.2mmφ且不足6.4mmφ)
若第一电极15a的焊丝直径大于3.2mmφ且不足6.4mmφ,则实现了稳定的熔深,背面焊缝稳定。若焊丝直径在3.2mmφ以下,则电弧变得不稳定,背面焊缝变得不稳定。另一方面,若焊丝直径在6.4mmφ以上,则熔深变浅,背面焊缝变得不稳定。因此,第一电极15a的焊丝直径设为大于3.2mmφ且不足6.4mmφ。需要说明的是,从使背面焊缝更稳定的观点来看,第一电极15a的焊丝直径优选为4.0mmφ以上。另外,从使背面焊缝更稳定的观点来看,第一电极15a的焊丝直径优选为4.8mmφ以下,更优选为4.8mmφ。
(第二电极的焊丝直径:大于3.2mmφ)
若第二电极15b的焊丝直径大于3.2mmφ,则背面焊缝稳定,并且焊缝宽度变宽,耐高温破裂性提高。若焊丝直径在3.2mmφ以下,则电弧变得不稳定,背面焊缝变得不稳定。因此,第二电极15b的焊丝直径设为大于3.2mmφ。另一方面,若焊丝直径在6.4mmφ以下,则焊缝宽度变宽,容易提高耐高温破裂性。因此,第二电极15b的焊丝直径优选为6.4mmφ以下。即,第二电极15b的焊丝直径能够使用4.0mmφ、4.8mmφ、6.4mmφ中的任一尺寸。需要说明的是,从使背面焊缝更稳定,并且更容易加宽焊缝宽度,更容易提高耐高温裂纹性的观点来看,第二电极15b的焊丝直径优选为4.8mmφ以上,更优选为4.8mmφ。
(第三电极的焊丝直径:大于4.8mmφ)
若第三电极15c的焊丝直径大于4.8mmφ,则熔深变深,耐高温破裂性提高。若焊丝直径在4.8mmφ以下,则电弧集中,产生熔合不合格。因此,第三电极15c的焊丝直径设为大于4.8mmφ。另一方面,若焊丝直径为6.4mmφ以下,则熔深变深,容易提高耐高温破裂性。因此,第三电极15c的焊丝直径优选为6.4mmφ以下。需要说明的是,从进一步提高耐高温裂纹性的观点来看,第三电极15c的焊丝直径优选为6.4mmφ。
(第四电极的焊丝直径:大于4.8mmφ)
若第四电极15d的焊丝直径大于4.8mmφ,则表面焊缝稳定。若焊丝直径为4.8mmφ以下,则堆高变高,产生焊瘤,表面焊缝变得不稳定。因此,第四电极15d的焊丝直径设为大于4.8mmφ。另一方面,若焊丝直径为6.4mmφ以下,则焊缝宽度不会变宽,中央部不易凸起,表面焊缝容易变稳定。因此,第四电极15d的焊丝直径优选为6.4mmφ以下。需要说明的是,从使表面焊缝更稳定的观点来看,第四电极15d的焊丝直径优选为6.4mmφ。
(第三电极的焊丝突出长度:40mm以上)
若第三电极15c的焊丝突出长度A3为40mm以上,则表面焊缝稳定。若焊丝突出长度A3不足40mm,则熔渣附着于第三电极15c,在焊接中,该熔渣向熔池落下。因此,表面焊缝变得不稳定。因此,第三电极的焊丝突出长度设为40mm以上。需要说明的是,从使表面焊缝更稳定的观点来看,焊丝突出长度A3优选为45mm以上,更优选为50mm以上。另外,虽然上限不特别限定,但从使表面焊缝更稳定的观点来看,电焊丝突出长度A3优选为80mm以下,更优选为75mm以下。
(第四电极的焊丝突出长度:40mm以上)
若第四电极15d的焊丝突出长度A4为40mm以上,则表面焊缝稳定。若焊丝突出长度A4不足40mm,则熔渣附着于第四电极15d,在焊接中,该熔渣向熔池落下。因此,表面焊缝变得不稳定。因此,第四电极的焊丝突出长度设为40mm以上。需要说明的是,从使表面焊缝更稳定的观点来看,焊丝突出长度A4优选为45mm以上,更优选为50mm以上。另外,虽然上限不特别限定,但从使表面焊缝更稳定的观点来看,电焊丝突出长度A4优选为80mm以下,更优选为75mm以下。
(I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离+12.5t-350))
本发明的发明人深入研究的结果是,发现能够通过相互调整电流、电极间距离、板厚来提高耐高温破裂性。即,在将第三电极15c的电流设为I3(A),将被焊接钢板20的板厚设为t(mm)时,若满足下述式(1)“I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm)+12.5t-350···(1)”,则耐高温破裂性提高。若不满足式(1),则第三电极15c的熔深变浅,耐高温破裂性恶化。因此,设为“I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm)+12.5t-350”。需要说明的是,本关系式通过实验导出。
第三电极15c的电流(I3)优选为750~1600A。若第三电极15c的电流(I3)为750A以上,则获得更好的焊缝。另外,若第三电极15c的电流(I3)为1600A以下,则获得更好的焊缝。
钢板20的板厚例如能够设为10~40mm。根据本发明的焊接方法,即使是25mm以上的厚板,也能够良好地抑制高温破裂,并且能够获得良好的焊缝形状。
另外,第一电极15a、第二电极15b以及第四电极15d的电流值不特别限定。第一电极15a的电流例如能够设为1100~1700A,第二电极15b的电流例如能够设为750~1400A,第四电极15d的电流例如能够设为750~1400A。由此,能够获得更好的焊缝形状。
作为焊接方法,例如能够列举出以坡口形状为Y形坡口的钢板20为对象,通过使用结合焊剂的FCB(FluxCopperBacking)方式(参照图3)进行焊接。由此,能够获得更好的焊缝形状。
但是,并不限定于此,也可以将V形坡口的钢板作为对象。另外,既可以是使用熔融焊剂进行的焊接,也可以通过RF(ResinFlux)方式(参照图4)进行焊接。
接下来,参照图1~5对使用了本发明的焊接方法的四电极单面单层埋弧焊接的概要进行说明。
(准备工序)
在准备工序中,首先,准备安装有引弧板21、22且完成了断续或连续的面内临时安装的钢板20、20。接下来,通过未图示的焊剂供给机构向基材装置50a的基材铜板55上表面供给基材焊剂52。或者,通过未图示的焊剂供给机构向基材装置50b的耐火性帆布56内的耐热外罩57上表面供给垫底焊剂58,进一步向其上方供给基材焊剂52。然后,将钢板20、20载置于焊接装置100,在基材装置50a或基材装置50b的上方配置由钢板20、20形成的焊接坡口部M。然后,使未图示的驱动装置工作,以使基材铜板55或耐火性帆布56位于焊接坡口部M的正下方的方式进行微调。接下来,向空气软管59导入压缩空气,使空气软管59膨胀,将基材铜板55或垫底焊剂58向焊接坡口部M的背侧按压,向焊接坡口部M的背面压接基材焊剂52。
(电极调整工序)
在电极调整工序中,调整四个电极之间的各电极间距离B1~B3,并且调整焊丝突出长度A1~A4。另外,设定各电极15a~15d的电流值。由此,调整为本发明的焊接方法所规定的那样。需要说明的是,准备工序与电极调整工序的顺序不特别限定,既可以先进行某一工序,也可以同时进行。
(焊接工序)
在焊接工序中,首先,使焊接装置100的焊接机12移动到焊接开始的位置。接下来,以达到本发明的规定电流值的方式向电极15供给电流,使焊接机12工作。然后,一边使焊接机12从钢板20的始端31朝向终端32沿着焊接机梁13以规定速度进行移动,一边供给表面焊剂51并对钢板20、20进行焊接。
【实施例】
以下,与脱离本发明的范围的比较例进行比较,从而说明落入本发明的范围的实施例的效果。
使端面形成有斜面的两张钢板的端面相互对置并对接,形成Y字形坡口。关于该Y字形坡口,坡口角为45°、50°、60°,钝边为3~6mm,钝边间隙为0mm。另外,在本实施例中,钢板的长度为1.2m,钢板的厚度为12~40mm。需要说明的是,板厚为12mm时的坡口角为60°,板厚为25mm时的坡口角为50°,板厚为40mm时的坡口角为45°。
该钢板的组成、所使用的焊丝的组成以及焊剂的组成如下述表1所示。
剩余部分:Fe以及不可避免杂质
剩余部分:Fe以及不可避免杂质
其余为B2O3、CaCO3等
对于该钢板通过表2~4所示的条件进行单面单层的埋弧焊接,进行以下评价。
作为焊接装置,使用具有图3所示的基材装置50a或者图4所示的基材装置50b的装置,作为表面焊剂而使用高温烧结焊剂,作为背面焊剂而使用烧结焊剂。需要说明的是,表2~4所示的条件以外的条件是以往公知的条件,全部是相同条件。需要说明的是,以在数值下添加下划线的方式示出不满足本发明的范围的情况。
【表2】
【表3】
【表4】
(焊缝形状)
关于焊缝形状,通过目视来观察表面焊缝以及背面焊缝并进行评价。表面焊缝以及背面焊缝分别以堆高高度为2~4mm、且堆高高度以及焊缝宽度基本均匀的情况为极好(◎),以堆高高度为2~4mm且堆高高度以及焊缝宽度大体均匀的情况为良好(○)。另外,表面焊缝以及背面焊缝分别以堆高过少或过多的情况、咬边多发的情况、焊缝宽度不均匀的情况、或者焊缝外观不良的情况为不合格(×)。
(耐高温破裂性)
如图6所示,通过本焊接方法形成的焊接金属包括通过第一电极(L极)以及第二电极(T1极)形成的焊接金属60、以及通过第三电极(T2极)以及第四电极(T3极)形成的焊接金属61。通过第一电极以及第二电极产生的焊接金属60的组织的树枝状结晶横向生长,容易产生高温裂纹。因此,通过第三电极产生的焊接金属的熔深加深,将该脆弱的组织熔融,从而使得耐高温破裂性变好。因此,从截面微组织测量第三电极以及第四电极的熔深深度T,从而进行评价。在将钢板20的板厚设为t时,以达成从钢板20的表面(上表面)起,通过第三电极以及第四电极形成的焊接金属61的熔深深度T为“4/4t>T≥3/4t”的关系的情况作为耐高温破裂性良好(◎),以达成“3/4t>T”、“T≥4/4t”的关系的情况作为不合格(×)。
(熔合不良)
通过X射线透射试验来评价熔合不良,若焊接金属不存在缺陷则为良好(◎),若存在缺陷则为不合格(×)。
在表5~7中示出这些结果。
【表5】
【表6】
【表7】
如表5所示,满足本发明的范围的No.1~41在全部评价项目中均是良好。
另一方面,如表6、7所示,不满足本发明的范围的No.42~113形成以下结果。
No.42因第一电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.43因第一电极的焊丝直径大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。No.44因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.45因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.46因第三电极的焊丝直径不足下限值,因此熔合不合格。No.47因第四电极的焊丝直径不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.48因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.49因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.50因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.51因第二电极与第三电极的电极间距离超过上限值,因此耐高温破裂性差。No.52因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.53因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.54因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.55因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.56因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.57因第二电极与第三电极的电极间距离超过上限值,并且不满足式(1),因此耐高温裂纹性差。No.58因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.59因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。
No.60因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.61因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.62因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.63因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.64因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.65因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。
No.66因第一电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.67因第一电极的焊丝直径大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。No.68因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.69因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.70因第三电极的焊丝直径不足下限值,因此熔合不合格。No.71因第四电极的焊丝直径不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.72因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.73因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.74因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.75因第二电极与第三电极的电极间距离大于上限值,并且不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.76因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.77因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.78因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.79因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.80因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.81因第二电极与第三电极的电极间距离大于上限值,因此耐高温破裂性差。No.82因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.83因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。
No.84因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.85因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.86因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.87因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.88因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.89因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。
No.90因第一电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.91因第一电极的焊丝直径大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。No.92因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.93因第二电极的焊丝直径不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.94因第三电极的焊丝直径不足下限值,因此熔合不合格。No.95因第四电极的焊丝直径不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.96因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.97因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.98因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.99因第二电极与第三电极的电极间距离大于上限值,因此耐高温破裂性差。No.100因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.101因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.102因第一电极与第二电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.103因第一电极与第二电极的电极间距离大于上限值,因此背面焊缝形状不合格。
No.104因第二电极与第三电极的电极间距离不足下限值,因此背面焊缝形状不合格。No.105因第二电极与第三电极的电极间距离大于上限值,并且不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.106因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.107因第三电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。
No.108因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.109因第四电极的焊丝突出长度不足下限值,因此表面焊缝形状不合格。No.110因第三电极与第四电极的电极间距离不足下限值,因此表面焊缝形状不合格,并且因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.111因第三电极与第四电极的电极间距离大于上限值,因此表面焊缝形状不合格。No.112因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。No.113因不满足式(1),因此耐高温破裂性差。
以上,示出本发明的实施方式以及实施例并进行了详细说明,但本发明的主旨不限定于上述的内容,其保护范围必须基于权利要求书的记载广义解释。需要说明的是,本发明的内容能够基于上述的记载进行各种改变、变更等是不言而喻的。
Claims (17)
1.一种四电极单面单层埋弧焊接方法,在该四电极单面单层埋弧焊接方法中,使用四电极进行单面单层的焊接,其特征在于,
按照以下条件进行焊接:
第一电极与第二电极的电极间距离:25~65mm;
第二电极与第三电极的电极间距离:100~149mm;
第三电极与第四电极的电极间距离:20~80mm;
第一电极的焊丝直径:超过3.2mmφ且不足6.4mmφ;
第二电极的焊丝直径:超过3.2mmφ;
第三电极以及第四电极的焊丝直径:超过4.8mmφ;
第三电极以及第四电极的焊丝突出长度:40mm以上;
在将第三电极的电流设为I3(A)、将被焊接钢板的板厚设为t(mm)时,满足下述式(1),
I3≥7×(第二电极与第三电极的电极间距离(mm))+12.5t-350…(1)。
2.根据权利要求1所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第三电极的电流为750~1600A。
3.根据权利要求1所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第二电极的焊丝直径为4.8mmφ。
4.根据权利要求2所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第二电极的焊丝直径为4.8mmφ。
5.根据权利要求1所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述被焊接钢板的板厚为10~40mm。
6.根据权利要求2所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述被焊接钢板的板厚为10~40mm。
7.根据权利要求3所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述被焊接钢板的板厚为10~40mm。
8.根据权利要求4所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述被焊接钢板的板厚为10~40mm。
9.根据权利要求1所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
10.根据权利要求2所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
11.根据权利要求3所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
12.根据权利要求4所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
13.根据权利要求5所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
14.根据权利要求6所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
15.根据权利要求7所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
16.根据权利要求8所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第一电极的焊丝直径为4.0~4.8mmφ。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的四电极单面单层埋弧焊接方法,其特征在于,
所述第三电极以及第四电极的焊丝直径为6.4mmφ。
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