CN107234318A - 一种e690高强度钢筒体的高效焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；由于埋弧焊为渣保护，焊剂焊渣能防止空气侵入熔池，还可以隔热，降低焊缝冷却速度，保证接头的力学性能；焊接参数预置，保证焊接参数的稳定，电弧稳定，脱渣易，焊缝表面光洁，焊道成型美观、焊缝成分也均匀；本发明对焊工要求低，X射线探伤合格率高达到99%以上。

Description

一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，具体涉及一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法。
背景技术
E690高强钢筒体是自升式风电安装船的桩腿主结构，是非常关键和核心的部件。
目前国内海工产品中E690此类高强度淬火回火钢的焊接普遍采用手工焊条电弧焊或者药芯焊丝CO2气体保护焊。其对焊接的要求、焊条烘焙和领用回收要求、焊丝的防潮保存要求等很高。上述方法熔敷效率不高、焊接速度较慢、应用成本较高、飞溅大，气孔、未熔合、未焊透等缺陷产生几率大，焊条脱渣性等也较差。同时焊接弧光、噪声、烟尘、有害气体对焊工伤害大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种电弧稳定，易脱渣、焊缝表面光洁、焊道成型美观、焊缝成分也均匀的E690高强度钢筒体的高效焊接方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，其创新点在于：经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；具体步骤如下：
（1）焊材的选择：选用的焊丝为FLUXOCORD42和OP121TTW两种焊丝，所述焊剂为氟碱性型烧结焊剂；
（2）焊接工艺：
a.采用半自动火焰切割的方法对E690高强钢筒体坡口进行切割，清理前焊缝坡口周围30-50mm范围内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；
b.将E690高强钢筒体装配时进行内壁齐平，如若有错口，则错口值为3mm；
c.对待焊区采用电预热进行预热，所述预热范围为待焊区域150mm范围；
d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，所述打底焊层的厚度为5-8mm，填充焊层和盖面焊层的单道宽度为13-16mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为150-200℃；
e.焊接结束后，立即进行热处理，热处理的保温温度为260-300℃，保温时间为2h。
进一步的，所述步骤（1）中的焊丝的直径为4mm，所述焊剂碱度为3.1。
进一步的，所述步骤（2）中的焊接电流为400-600A，所述焊接电压为26-32V，所述焊接速度为380-550mm/min。
进一步的，所述步骤（2）中的预热温度为150-200℃。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明实现高效连续焊接，其熔敷速度为以往手工焊条电弧焊的17倍，药芯焊丝CO2气体保护焊的6倍，手工焊条电弧焊的熔敷速度为1.5kg/h，药芯焊丝CO2气体保护焊的熔敷速度为4.5kg/h，埋弧焊的熔敷速度为25Kg/h，埋弧焊焊接生产连续，焊接过程自动化，不需要停歇，生产效率极高；
（2）由于埋弧焊为渣保护，焊剂焊渣能防止空气侵入熔池，还可以隔热，降低焊缝冷却速度，保证接头的力学性能；焊接参数预置，保证焊接参数的稳定，电弧稳定，脱渣易，焊缝表面光洁，焊道成型美观、焊缝成分也均匀；
（3）本发明对焊工要求低，X射线探伤合格率高达到99%以上。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；具体步骤如下：
（1）焊材的选择：选用的焊丝为FLUXOCORD42和OP121TTW两种焊丝，焊剂为氟碱性型烧结焊剂，焊丝的直径为4mm，焊剂碱度为3.1；
（2）焊接工艺：
a.采用半自动火焰切割的方法对E690高强钢筒体坡口进行切割，清理前焊缝坡口周围30mm范围内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；
b.将E690高强钢筒体装配时进行内壁齐平，如若有错口，则错口值为3mm；
c.对待焊区采用电预热进行预热，预热范围为待焊区域150mm范围，预热温度为150℃；
d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，打底焊层的厚度为5mm，填充焊层和盖面焊层的单道宽度为13mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为150℃，焊接电流为400A，焊接电压为26V，焊接速度为380mm/min；
e.焊接结束后，立即进行热处理，热处理的保温温度为260℃，保温时间为2h。
实施例2
一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；具体步骤如下：
（1）焊材的选择：选用的焊丝为FLUXOCORD42和OP121TTW两种焊丝，焊剂为氟碱性型烧结焊剂，焊丝的直径为4mm，焊剂碱度为3.1；
（2）焊接工艺：
a.采用半自动火焰切割的方法对E690高强钢筒体坡口进行切割，清理前焊缝坡口周围50mm范围内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；
b.将E690高强钢筒体装配时进行内壁齐平，如若有错口，则错口值为3mm；
c.对待焊区采用电预热进行预热，预热范围为待焊区域150mm范围，预热温度为200℃；
d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，打底焊层的厚度为8mm，填充焊层和盖面焊层的单道宽度为16mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为200℃，焊接电流为600A，焊接电压为32V，焊接速度为550mm/min；
e.焊接结束后，立即进行热处理，热处理的保温温度为300℃，保温时间为2h。
实施例3
一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；具体步骤如下：
（1）焊材的选择：选用的焊丝为FLUXOCORD42和OP121TTW两种焊丝，焊剂为氟碱性型烧结焊剂，焊丝的直径为4mm，焊剂碱度为3.1；
（2）焊接工艺：
a.采用半自动火焰切割的方法对E690高强钢筒体坡口进行切割，清理前焊缝坡口周围40mm范围内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；
b.将E690高强钢筒体装配时进行内壁齐平，如若有错口，则错口值为3mm；
c.对待焊区采用电预热进行预热，预热范围为待焊区域150mm范围，预热温度为180℃；
d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，打底焊层的厚度为7mm，填充焊层和盖面焊层的单道宽度为14mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为175℃，焊接电流为500A，焊接电压为29V，焊接速度为465mm/min；
e.焊接结束后，立即进行热处理，热处理的保温温度为280℃，保温时间为2h。
由上述事实例，经过测试，可得到以下实验数据：
。由上述试验数据可得，实施例1、实施例2和实施例3的热敷效率都往往优于手工焊条和药芯焊丝的热敷效率。
本发明实现高效连续焊接，其熔敷速度为以往手工焊条电弧焊的17倍，药芯焊丝CO2气体保护焊的6倍，手工焊条电弧焊的熔敷速度为1.5kg/h，药芯焊丝CO2气体保护焊的熔敷速度为4.5kg/h，埋弧焊的熔敷速度为25Kg/h，埋弧焊焊接生产连续，焊接过程自动化，不需要停歇，生产效率极高。
由于埋弧焊为渣保护，焊剂焊渣能防止空气侵入熔池，还可以隔热，降低焊缝冷却速度，保证接头的力学性能；焊接参数预置，保证焊接参数的稳定，电弧稳定，脱渣易，焊缝表面光洁，焊道成型美观、焊缝成分也均匀；本发明对焊工要求低，X射线探伤合格率高达到99%以上。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，其特征在于：经过焊材的选择和焊接工艺两个步骤，完成E690高强度钢筒体的高效焊接；具体步骤如下：
（1）焊材的选择：选用的焊丝为FLUXOCORD42和OP121TTW两种焊丝，所述焊剂为氟碱性型烧结焊剂；
（2）焊接工艺：
a.采用半自动火焰切割的方法对E690高强钢筒体坡口进行切割，清理前焊缝坡口周围30-50mm范围内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；
b.将E690高强钢筒体装配时进行内壁齐平，如若有错口，则错口值为3mm；
c.对待焊区采用电预热进行预热，所述预热范围为待焊区域150mm范围；
d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，所述打底焊层的厚度为5-8mm，填充焊层和盖面焊层的单道宽度为13-16mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为150-200℃；
e.焊接结束后，立即进行热处理，热处理的保温温度为260-300℃，保温时间为2h。
2.根据权利要求1所述的一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，其特征在于：所述步骤（1）中的焊丝的直径为4mm，所述焊剂碱度为3.1。
3.根据权利要求1所述的一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，其特征在于：所述步骤（2）中的焊接电流为400-600A，所述焊接电压为26-32V，所述焊接速度为380-550mm/min。
4.根据权利要求1所述的一种E690高强度钢筒体的高效焊接方法，其特征在于：所述步骤（2）中的预热温度为150-200℃。
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