CN106425042A - 一种高强钢的厚管焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高强钢的厚管焊接工艺,首先根据焊接工艺要求将两件待焊工件对接,对接后形成具有对称坡口的整体工件;在焊前对整体工件表面进行清理,在对整体工件进行预热,预热完毕后对整体工件采用TIG打底层、TIG填充层、TIG盖面层的多层多道焊接;最后将焊接完成的整体工件放入回火炉进行焊后回火,而后冷却,即完成对高强钢的厚管焊接。本发明对高强钢厚板采用自动化多层摆动填丝TIG焊接有效解决了焊接难题,从而实现焊接效率高、稳定性高,焊接一次成型良好,满足焊接工件的一级焊缝要求,保证高速、高效的焊接效果;同时简化了工艺流程,提高了焊接质量、缩短焊接加工周期,从而节约生产成本、减轻工人的劳动强度、改善作业环境。
Description
技术领域
本发明涉及焊接工艺技术领域,尤其涉及一种高强钢的厚管焊接工艺。
背景技术
在厚板高强度钢的加工制造过程中,厚管焊接是人工焊接中的难题,一般采用氩弧焊打底,电弧焊填充,手工厚管焊接在焊接层之间处易产生气孔、裂纹、夹渣等缺陷,存在反复清理药皮夹渣、反复焊前预热与回火等问题,进而导致焊接难以满足对质量、效率要求较高的管件。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种高强钢的厚管焊接工艺,以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种高强钢的厚管焊接工艺,具体步骤如下:
1)准备工件
根据焊接工艺要求将两件待焊工件对接,焊接工件为锁底焊接,且待焊工件的单边坡度为30°~60°,对接后形成具有对称坡口的整体工件;
2)焊前清理
采用干燥河沙对整体工件表面吹沙,喷嘴至整体工件表面的距离为150~300mm,禁止喷嘴与整体工件表面呈垂直方向;而后采用干净抹布蘸上酒精或丙酮将焊丝表面清洗,清理至无可见油污,在通过压缩空气吹干;
3)焊前预热
对整体工件进行预热,预热采用回火炉加热,加热温度为200~250℃,时间为2~2.5h;
4)TIG焊接
对预热后的整体工件采用TIG打底层、TIG填充层、TIG盖面层的多层多道焊接;
5)焊后回火
将焊接完成的整体工件放入回火炉进行焊后回火,回火炉加热温度为200~250℃ ,时间为2~2.5小时,而后冷却,即完成对高强钢的厚管焊接。
在本发明中,步骤1)中,对称坡口为V形或Y形。
在本发明中,步骤1)中,待焊工件对接得轴肩与轴孔配合为间隙配合,间隙距离为0.01~0.03mm。
在本发明中,步骤2)中,干燥河沙的标准为77~15.4目、气压≤0.5MPa。
在本发明中,步骤4)中,整体工件完成预热后,将整体工件安至到变位机的焊接工装上,焊接工装为三爪卡盘与中心架配合,同时保证整体工件与变位机同轴度在+/-0.1mm;焊接工装、TIG焊枪、焊枪摆动器、弧压控制器协同焊接,同时焊接工装背面采用铜衬,并充氩气保护;整体工件采用多层焊接,先启动模拟焊接,以观察TIG焊枪运动与整体工件坡口的偏差,待模拟焊接无偏差后启动起弧焊接。
在本发明中,步骤4)中,TIG焊枪的钨针与整体工件焊缝中心位置一致。
有益效果:本发明对高强钢厚板采用自动化多层摆动填丝TIG焊接有效解决了焊接难题,从而实现焊接效率高、稳定性高,焊接一次成型良好,满足焊接工件的一级焊缝要求,保证高速、高效的焊接效果;同时简化了工艺流程,提高了焊接质量、缩短焊接加工周期,从而节约生产成本、减轻工人的劳动强度、改善作业环境。
附图说明
图1是本发明的较佳实施例的焊接流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
一种高强钢的厚管焊接工艺,如图1所示,具体步骤如下:
根据工艺要求将待焊工件对接,焊接工件为锁底焊接,轴肩与轴孔配合为间隙(0.01~
0.03mm)配合,使两待焊工件对接形成具有对称V形坡口的整体工件,所述待焊工件的坡口
角度可为60°,采用1.2焊丝焊接,焊丝牌号HGH3041,利用TIG焊接;母材化学成分如下:
元 素 | C | Si | Mn | S | P |
标准值 | 0.28~0.34 | 0.90~1.20 | 0.80~1.10 | ≤0.025 | ≤0.025 |
元 素 | Mo | Cu | Cr | Ni | Cep |
标准值 | ≤0.025 | 0.80~1.10 | ≦0.030 | 0.71(%) |
焊前清理:采用干燥河沙(77~15.4目、气压≤0.5MPa)对整体工件表面吹沙,喷嘴至整体工件表面的距离为150~300mm,禁止喷嘴与整体工件表面呈垂直方向;而后采用干净抹布蘸上酒精或丙酮将焊丝表面清洗,清理至无可见油污,最后用压缩空气吹干;
焊前对整体工件进行预热,预热采用回火炉加热,加热温度为200~250℃,时间为2~2.5小时;对预热后的整体工件采用多层多道的方法进行TIG打底层、TIG填充层、TIG盖面层的焊接,焊后回火,回火温度为200~250℃,时间为2~2.5小时,而后冷却,即完成对高强钢的厚管焊接。
整体工件完成预热后,将整体工件安至到变位机的焊接工装上,焊接工装为三爪卡盘与中心架配合,同时保证整体工件与变位机同轴度在+/-0.1mm;
焊接工装、焊枪、焊枪摆动器、弧压控制器做协同焊接,焊接速度为焊接工装与焊枪在相对运动下的焊接;焊接工装采用铜衬,并充氩气保护;整体工件采用多层焊接,设置好焊接总层数、工件直径、气体流量、焊接电流、摆动器参数、弧压控制器参数,启动模拟焊接,并观察TIG焊枪运动与整体工件坡口的偏差;模拟焊接无偏差后进行启动起弧焊接,整体工件背部采用氩气保护;
实施焊接时,焊接参数如下:
上述参数中,焊丝直径为1.2mm,钨极直径为3.2mm,电弧电压为10~13V,脉冲为2HZ,占空比为55%;
焊枪摆动器参数如下:
弧压控制器参数如下:
在本实施例中,工件装配时,工件间隙的一致性保证、点固后工件发生偏差(错边)容易造成焊缝偏差,需保证TIG焊枪的钨极要对准焊缝的中心位置,焊接前要保证TIG焊枪的钨针与焊缝中心的位置一致,同时需注意焊枪钨针与焊缝之间的间距,保持焊前与焊缝间距的一致性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1. 一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,具体步骤如下:
1)准备工件
根据焊接工艺要求将两件待焊工件对接,焊接工件为锁底焊接,且待焊工件的单边坡度为30°~60°,对接后形成具有对称坡口的整体工件;
2)焊前清理
采用干燥河沙对整体工件表面吹沙,喷嘴至整体工件表面的距离为150~300mm,禁止喷嘴与整体工件表面呈垂直方向;而后采用干净抹布蘸上酒精或丙酮将焊丝表面清洗,清理至无可见油污,在通过压缩空气吹干;
3)焊前预热
对整体工件进行预热,预热采用回火炉加热,加热温度为200~250℃,时间为2~2.5h;
4)TIG焊接
对预热后的整体工件采用TIG打底层、TIG填充层、TIG盖面层的多层多道焊接;
5)焊后回火
将焊接完成的整体工件放入回火炉进行焊后回火,回火炉加热温度为200~250℃ ,时间为2~2.5小时,而后冷却,即完成对高强钢的厚管焊接。
2.根据权利要求1所述的一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,步骤1)中,对称坡口为V形或Y形。
3.根据权利要求1所述的一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,步骤1)中,待焊工件对接得轴肩与轴孔配合为间隙配合,间隙距离为0.01~0.03mm。
4.根据权利要求1所述的一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,步骤2)中,干燥河沙的标准为77~15.4目、气压≤0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,步骤4)中,整体工件完成预热后,将整体工件安至到变位机的焊接工装上,焊接工装为三爪卡盘与中心架配合,同时保证整体工件与变位机同轴度在+/-0.1mm;焊接工装、TIG焊枪、焊枪摆动器、弧压控制器协同焊接,同时焊接工装背面采用铜衬,并充氩气保护;整体工件采用多层焊接,先启动模拟焊接,以观察TIG焊枪运动与整体工件坡口的偏差,待模拟焊接无偏差后启动起弧焊接。
6.根据权利要求1所述的一种高强钢的厚管焊接工艺,其特征在于,卡步骤4)中,TIG焊枪的钨针与整体工件焊缝中心位置一致。
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