CN106425049A - 厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，包括将待焊接的钢板切割坡口；将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，两个坡口构成的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0‑5mm；在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；对于厚度小于35mm以及厚度在35‑70mm之间的钢板，采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接；对于厚度为70‑100mm的钢板，采用三焊丝匹配烧结焊剂和打底焊剂的工艺进行焊接。本发明耗时小，焊材使用料少。能很大程度上提升焊接效率，降低人工及材料成本。
Description
技术领域
本发明涉及厚板焊接领域。更具体地说，本发明涉及一种厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺。
背景技术
目前在大型钢结构重工行业，提升效率，降低成本是一致的目标追求。在国内各大钢结构重工行业，在大厚板焊接中，开大坡口，大多采用多层多道焊接。此种工艺焊接一方面焊接效率低，耗时多，主要表现在人工工时长与焊接道次多。另一方面由于坡口大，焊材使用量大。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种耗时小，焊材使用料少的焊接工艺。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，两个坡口构成的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、对于厚度小于35mm以及厚度在35-70mm之间的钢板，采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接；对于厚度为70-100mm的钢板，采用三焊丝匹配烧结焊剂和打底焊剂的工艺进行焊接；
其中，所述焊丝包括H08A、H08MnA、H10Mn2以及H08Mn2E中的一种或多种；
所述烧结焊剂包括以重量计份的如下原料：25-35份MgO、2-6份CaO、5-10份CaF2、5-15份Al2O3、10-20份SiO2、15-25份Fe、1-5份ZrO2、10-20份TiO2、0-1份CeO、0-0.5份Mo、0-0.5份B2O3以及0-3份Mn；
所述打底焊剂包括以重量计份的如下原料：85-95份Fe、0-3份Mn、0-1份Ti、0-1份SiZr、0-0.5份Ni、0-0.5份Mo、0-5份SiO以及0-5份MgO。
优选地，采用双焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm；
优选地，采用三焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝、中焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm；
所述中焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为85°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为55cm。
优选地，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1100A-2000A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1050A-1850A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
优选地，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2200A-2500A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述中焊丝由交流电焊接，所述直流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度成正比，电压为45V；
所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
优选地，所述衬垫板的材质与待焊接的钢板的材质一致。
本发明至少包括以下有益效果：采用单面单道焊接技术，耗时小，焊材使用料少。能很大程度上提升焊接效率，降低人工及材料成本。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
本发明提供一种厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口，；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，两个坡口构成的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、对于厚度小于35mm以及厚度在35-70mm之间的钢板，采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接；对于厚度为70-100mm的钢板，采用三焊丝匹配烧结焊剂和打底焊剂的工艺进行焊接；
其中，所述焊丝包括H08A、H08MnA、H10Mn2以及H08Mn2E中的一种或多种；
所述烧结焊剂包括以重量计份的如下原料：25-35份MgO、2-6份CaO、5-10份CaF2、5-15份Al2O3、10-20份SiO2、15-25份Fe、1-5份ZrO2、10-20份TiO2、0-1份CeO、0-0.5份Mo、0-0.5份B2O3以及0-3份Mn；
所述打底焊剂包括以重量计份的如下原料：85-95份Fe、0-3份Mn、0-1份Ti、0-1份SiZr、0-0.5份Ni、0-0.5份Mo、0-5份SiO以及0-5份MgO。
其中，采用双焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1100A-2000A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1050A-1850A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
其中，采用三焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝、中焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2200A-2500A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述中焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述中焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度成正比，电压为45V；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为85°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为55cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
其中，所述衬垫板的材质与待焊接的钢板的材质一致。
实施例1
对35mm及以内厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为5mm，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1100A，电压为35V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1050A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例2
对40mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1300A，电压为35V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1250A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例2的焊接方法与现有技术进行对比如表1：
表1实施例2的焊接方法与现有技术的对比表
由表可知，本发明能够大幅减少焊接时间、辅工时间、焊接长度、人工工时、材料成本。
实施例3
对50mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1400A，电压为35V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1350A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例4
对60mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1700A，电压为35V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1550A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例5
对70mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2000A，电压为35V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1850A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例6
对80mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用三焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝、中焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2200A，电压为35V；所述中焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述中焊丝由交流电焊接，所述直流电的电流为2000AA并与钢板的厚度成正比，电压为45V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为85°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为55cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为2200A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
实施例7
对90mm厚度的钢板进行焊接，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，V形坡口的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、采用三焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接，任意一根焊丝的直径为6.4mm，沿焊接方向设置前焊丝、中焊丝和后焊丝，所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2500A，电压为35V；所述中焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm，所述中焊丝由交流电焊接，所述直流电的电流为2200A，电压为45V，所述后焊丝与衬垫板的夹角为85°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为55cm，所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为2200A，电压为50V。
本发明的工业实用性
埋弧焊丝作为热源输入热量，以及主要填充焊缝金属作用。根据不用钢板厚度采用不同直径焊丝，能有效的控制热输入，影响钢板的变形程度，有利于焊缝的表面成型。直径较小焊丝，能够使用更小电流焊接，使焊接热输入减小，焊接后钢板的变形量就减小。
烧结焊剂保护焊接进行中的熔池金属，主要表现在造渣。合理的成分配比能够得到焊缝良好的表面成型，同时焊剂的纯净度，以及碱度能够影响焊缝金属的纯净度，高碱度，高纯度烧结焊剂，焊缝金属能够得到较好的物理性能。
打底焊剂主要成分为合金粉料，，能提升焊缝的综合力学性能，其与焊丝熔敷金属熔合，能够提升焊接量，打底焊剂在溶化过程中吸收热量，能一定程度上为钢板承受热输入量，减少钢板的受热输入。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将待焊接的钢板切割坡口；
S2、将具有坡口的两个钢板采用V形坡口拼接并固定在衬垫板上，两个坡口构成的夹角为45°，两个坡口底部的间隙为0-5mm；
S3、在所述坡口内定点焊接，相邻定点的间距为1m，每个定点的长度为50mm；
S4、对于厚度小于35mm以及厚度在35-70mm之间的钢板，采用双焊丝匹配烧结焊剂的工艺进行焊接；对于厚度为70-100mm的钢板，采用三焊丝匹配烧结焊剂和打底焊剂的工艺进行焊接；
其中，所述焊丝包括H08A、H08MnA、H10Mn2以及H08Mn2E中的一种或多种；
所述烧结焊剂包括以重量计份的如下原料：25-35份MgO、2-6份CaO、5-10份CaF2、5-15份Al2O3、10-20份SiO2、15-25份Fe、1-5份ZrO2、10-20份TiO2、0-1份CeO、0-0.5份Mo、0-0.5份B2O3以及0-3份Mn；
所述打底焊剂包括以重量计份的如下原料：85-95份Fe、0-3份Mn、0-1份Ti、0-1份SiZr、0-0.5份Ni、0-0.5份Mo、0-5份SiO以及0-5份MgO。
2.如权利要求1所述的厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，采用双焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述后焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm。
3.如权利要求1所述的厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，采用三焊丝焊接时，沿焊接方向设置前焊丝、中焊丝和后焊丝：
所述前焊丝与衬垫板的夹角为75°，所述前焊丝与衬垫板的垂直距离为35cm；
所述中焊丝与衬垫板的夹角为90°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为45cm；
所述后焊丝与衬垫板的夹角为85°，所述中焊丝与衬垫板的垂直距离为55cm。
4.如权利要求2所述的厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为1100A-2000A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为1050A-1850A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
5.如权利要求3所述的厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，所述前焊丝由直流电焊接，所述直流电的电流为2200A-2500A并与钢板的厚度成正比，电压为35V；
所述中焊丝由交流电焊接，所述直流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度成正比，电压为45V；
所述后焊丝由交流电焊接，所述交流电的电流为2000A-2200A并与钢板的厚度为正比，电压为50V。
6.如权利要求1-5任意一项所述的厚板埋弧焊深熔单面焊接工艺，其特征在于，所述衬垫板的材质与待焊接的钢板的材质一致。
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Denomination of invention: Deep penetration single side welding process of thick plate submerged arc welding Effective date of registration: 20220119 Granted publication date: 20191025 Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Hanyang sub branch Pledgor: WUHAN TIANGAO WELDING Co.,Ltd. Registration number: Y2022420000018 |