CN107042352A - 倾斜位置垂直气电焊焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及船舶焊接技术领域，尤其涉及一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法。包括如下步骤：将与水平面倾斜设置的待焊接钢板坡口两侧进行表面局部处理，并清除铁锈、水分和油污；在待焊接板材背面贴衬垫；利用CO2作为保护气体，焊枪在待焊接钢板坡口内部释放出焊丝进行焊接，使液态金属熔池将整个坡口填满，并利用坡口背面的衬垫和与焊丝同侧的水冷铜滑块对焊缝强迫冷却成型；焊丝角度与水平面垂直，且焊丝与待焊接钢板夹角β为15～45°。该种焊接方式能够使液态熔融的焊丝受重力作用自动将底部的坡口填满，提高焊接的牢固程度，焊丝与待焊接钢板之间的角度为15～45°，能够辅助液态熔融的焊丝在坡口流动，较快流动速度，进一步的提供焊接效率。

Description

倾斜位置垂直气电焊焊接方法
技术领域
本发明涉及船舶焊接技术领域，尤其涉及一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法。
背景技术
船舶制造行业中垂直气电焊是一种可以单面焊双面成型的焊接工艺，且焊缝是一次成型，焊接效率极高，在船舶的预搭载、搭载阶段应用较多，但垂直气电焊目前可焊接焊缝倾斜角度范围在75～90°，而有一些焊缝在预搭载及搭载阶段倾斜角度在45～75°，这些焊缝目前无法使用垂直气电焊，只能使用半自动或自动CO2气体保护焊或多层多道的自动焊进行焊接。
但是使用半自动或自动CO2气体保护焊时焊接层道数较多，每道焊的焊接参数也局限在280A以内，直接导致焊接效率低。同时半自动CO2气体保护焊属于手工操作，对于焊工本身的技能、责任心要求较高，焊接时层道数需布置合理，过程中产生的夹角或者缺陷必须清除后方能进行下一道焊接，焊接质量稳定性相对较差。
当待焊接钢板与水平面之间的夹角为45～75°时，采用半自动或自动CO2气体保护焊焊接时，焊接人员始终处于爬坡状态，而且还要保持焊接姿态，一方面焊接人员体力消耗过大，另一方面由于焊接人员体力消耗过大，容易造成焊接质量不稳定。
因此，如何研发一种新的焊接工艺，能够解决现有技术中的焊接效率低，且焊缝倾斜角度范围在75～90°，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法，能够解决现有技术中的焊接效率低，且焊缝倾斜角度范围只能在75～90°的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法，包括如下步骤：
(1)、将与水平面倾斜设置的待焊接钢板坡口两侧进行表面局部处理，并清除铁锈、水分和油污；
(2)、在待焊接钢板背面贴衬垫；
(3)、利用CO2作为保护气体，焊枪在待焊接钢板坡口内部释放出焊丝进行焊接，使液态金属熔池将整个坡口填满，并利用坡口背面的衬垫和与焊丝同侧的水冷铜滑块对焊缝强迫冷却成型；所述焊丝角度与水平面垂直，且焊丝与待焊接钢板夹角β为15～45°。
作为优选，待焊接钢板与水平面之间的夹角α为45～75°。
作为优选，所述焊接的焊接电流为400～450A，电压为42～44V，速度为6～8cm/min，CO2气体流量25～30L/min。
作为优选，所述衬垫为陶瓷衬垫或铜衬垫。
作为优选，焊接时，所述焊丝前后摆动幅度为8～15mm，焊丝干伸长H为20～25mm。
作为优选，所述待焊接钢板厚度为10～25mm，且两所述待焊接钢板坡口间隙h为5～16mm，坡口γ为30～45°。
本发明提供的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，以CO2作为保护气体，采用焊丝进行焊接，并由上到下焊接，该种焊接方式能够使液态熔融的焊丝受重力作用自动将底部的坡口填满，提高焊接的牢固程度，同时焊丝与水平面垂直设置，该种结构使得焊丝与待焊接钢板之间的角度为15～45°，该种结构能够辅助液态熔融的焊丝在坡口流动，较快流动速度，进一步的提供焊接效率。同时与现有焊接相比，本发明提供的焊接方法能够将焊接时间大大节省，焊接效率能够至少提高2-4倍。
同时本发明中的焊接由于焊丝与待焊接钢板之间的角度为15～45°，现有技术中的垂直气电焊焊接不能满足焊接质量要求，本发明中通过改变焊接过程中的参数，使垂直气电焊焊接质量达到要求，进一步在保证焊接效率的情况下保证了焊接质量。
附图说明
图1是本发明提供的焊枪、待焊接钢板之间的位置关系示意图；
图2是两待焊接钢板之间的位置关系示意图；
图3是衬垫与待焊接钢板之间的位置关系示意图；
图4待焊接钢板焊接后的结果示意图。
图中：
1、待焊接钢板；2、衬垫；3、焊缝；4、焊丝；5、水冷铜滑块；6、焊枪；7、丝轮。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-4所示，本实施例中提供了一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法，包括如下步骤：
(1)、将与水平面倾斜设置的待焊接钢板1坡口两侧进行表面局部处理，并清除铁锈、水分和油污；
(2)、在待焊接钢板1背面贴衬垫2；
(3)、利用CO2作为保护气体，焊枪在待焊接钢板1坡口内部释放出焊丝4进行焊接，使液态金属熔池将整个坡口填满，并利用坡口背面的衬垫2和与焊丝同侧的水冷铜滑块5对焊缝3强迫冷却成型；所述焊丝4角度与水平面垂直，且焊丝4与待焊接钢板1夹角β为15～45°。
上述焊丝4在焊接过程中从焊缝上端到下端焊接。且待焊接钢板1与水平面之间的夹角α为45～75°。其中所述衬垫2为陶瓷衬垫或铜衬垫。在本实施例中衬垫2为陶瓷衬垫。
需要说明的是，所述焊接的焊接电流为400～450A，电压为42～44V，速度为6～8cm/min，CO2气体流量25～30L/min。
焊接时，焊丝4有上到下移动，且焊丝4左右摆动进而能够获得更佳的焊缝截面形状，而焊丝4前后摆动幅度为8～15mm，焊丝4干伸长H为20～25mm。
本实施例中所述待焊接钢板1厚度为10～25mm，且两所述待焊接钢板1坡口间隙h为5～16mm，坡口角度γ为30～45°。
以焊接时焊接电流为400A、焊接电压为42V、焊接速度为6cm/min、CO2气体流量25为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T3559-2011)。
以焊接时焊接电流为410A、焊接电压为44V、焊接速度为7cm/min、CO2气体流量28L/min为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T 3559-2011)。
以焊接时焊接电流为420A、焊接电压为42V、焊接速度为8cm/min、CO2气体流量28L/min为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T 3559-2011)。
以焊接时焊接电流为430A、焊接电压为43V、焊接速度为7cm/min、CO2气体流量30L/min为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T 3559-2011)。
以焊接时焊接电流为440A、焊接电压为42V、焊接速度为7cm/min、CO2气体流量30L/min为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T 3559-2011)。
以焊接时焊接电流为450A、焊接电压为42V、焊接速度为6cm/min、CO2气体流量26L/min为例，焊接完毕后通过超声波无损检测可知，焊接处反馈的波形整体在坐标系中均位于φ3线下方，则表明本发明中获得焊缝符合船标标准(CB/T 3559-2011)。
需要说明的是本实施例中的φ3线是船舶焊接中使用的判废线，若超声波检测获得的波形中的任一点在φ3线上方，则焊接质量不合格。
参考图1，本实施例中焊接过程中不断通入CO2气体作为保护气体，焊枪6在待焊接钢板1的坡口内释放出焊丝4进行焊接，同时坡口背面的衬垫2和正面的水冷铜滑块5对焊缝3进行冷却成型，使得焊缝3能够达到一次焊接双面成型的目的，由于焊丝4通过丝轮7传送，进而能够保证长焊道的连续焊接，降低了焊接时的作业劳动强度，同时提高了焊接效率。
注意，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方式的限制，上述实施方式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，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将与水平面倾斜设置的待焊接钢板坡口两侧进行表面局部处理，并清除铁锈、水分和油污；
(2)、在待焊接钢板背面贴衬垫；
(3)、利用CO2作为保护气体，焊枪在待焊接钢板坡口内部释放出焊丝进行焊接，使液态金属熔池将整个坡口填满，并利用坡口背面的衬垫和与焊丝同侧的水冷铜滑块对焊缝强迫冷却成型；所述焊丝角度与水平面垂直，且焊丝与待焊接钢板夹角β为15～45°。
2.根据权利要求1所述的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，待焊接钢板与水平面之间的夹角α为45～75°。
3.根据权利要求1所述的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，所述焊接的焊接电流为400～450A，电压为42～44V，速度为6～8cm/min，CO2气体流量25～30L/min。
4.根据权利要求1所述的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，所述衬垫为陶瓷衬垫或铜衬垫。
5.根据权利要求1所述的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，焊接时，所述焊丝前后摆动幅度为8～15mm，焊丝干伸长H为20～25mm。
6.根据权利要求1所述的倾斜位置垂直气电焊焊接方法，其特征在于，所述待焊接钢板厚度为10～25mm，且两所述待焊接钢板坡口间隙h为5～16mm，坡口γ为30～45°。
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