CN108480872A - 一种被磁化钢板的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接技术领域，公开了一种被磁化钢板的焊接方法，所述方法包括，将铷铁硼磁铁搭接在相互对接的被磁化钢板上，平衡磁力；调整焊接顺序，完成焊缝的打底焊；完成焊缝的整体焊接。本发明中通过铷铁硼磁铁的强磁性实现被磁化钢板的磁力的平衡，利用磁力平衡原理达到消磁的效果，解决磁偏吹问题，本发明所述的被磁化钢板的焊接方法尤其适用于厚宽比较大、且磁化强度较强的钢板的焊接，操作方法简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种被磁化钢板的焊接方法。
背景技术
钢在切割、机加工、磁性吊运以及焊接过程中极易磁化，磁性小的焊口，勉强可以焊接，但磁性偏大时，特别是大型钢板构件安装时磁化强度很大，在焊接过程中，会产生磁偏吹现象，磁偏吹是焊接作业中的一大难题，轻者，影响电弧的稳定燃烧，造成焊缝根部的条状未焊透，层间气孔，使焊缝成型变坏等，重者，起弧后，焊条因坡口带磁紧粘在坡口上，焊接电弧呈“四周喷射”状，坡口内电弧不能正常点燃，不能形成熔池，熔化的熔滴从坡口向外飞溅，直接影响到焊接过程中的金属过渡与液态金属的保护，从而增加了钢板的焊接缺陷的发生了，使焊接作业无法正常进行。
以往采用在高压泥浆管上缠绕焊把线的方法实现自消磁，焊把线的缠绕遵循左右手定子原理，但是上述方法对于厚宽比较大的钢板达不到消磁的作用，另外采用直流线圈退磁法，这种方法对管壁轻薄、磁性较小的焊口方便有效，但对这种强磁性的焊口确无能为力，因此，需要探索一套简单、经济、有效的消磁方法对强磁化后的钢板的焊接件进行消磁处理，弱化磁场，并在这一过程当中，进行焊接施工，以达到预期的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中无法实现磁化强度大且厚宽比较大的钢板的焊接。为解决上述技术问题，本发明公开了一种被磁化钢板的焊接方法，所述方法包括：
将铷铁硼磁铁搭接在相互对接的被磁化钢板上；
调整焊接顺序，完成焊缝的打底焊；
完成焊缝的整体焊接。
进一步的，实施打底焊之前还包括，确定被磁化钢板的磁场方向。
作为优选的，通过磁力计确定所述被磁化钢板的磁场方向。
作为优选的，通过手工电弧焊实施所述焊缝的打底焊。
作为优选的，所述相互对接的被磁化钢板的对接接头之间设置有导磁构件。
进一步的，所述导磁构件设置在所述铷铁硼磁铁与被磁化钢板之间。
作为优选的，所述导磁构件为铁块，所述铁块的厚度为5～20mm。
进一步的，所述焊缝的打底焊完成时，所述被磁化钢板的温度小于80℃。
进一步的，所述焊缝的打底焊同时由两边向中间进行。
作为优选的，所述铷铁硼磁铁为长条形且至少为1条，所述铷铁硼磁铁等间距设置。
采用上述技术方案，本发明所述的被磁化钢板的焊接方法具有如下有益效果：
1)本发明所述的被磁化钢板的焊接方法能够适用于厚宽比较大、且磁化强度较强的钢板的焊接；
2)本发明所述的被磁化钢板的焊接方法通过铷铁硼磁铁实现被磁化钢板的消磁，所述铷铁硼磁铁等间距设置，使得磁场能够快速达到磁力平衡状态，且能够增强磁化效果，实现被磁化钢板的坡口区域磁力平衡；
3)本发明中在钢板的温度升高到80℃之前完成焊缝的打底焊接，避免在进行打底焊时，由于温度升高使得铷铁硼磁铁退磁而导致消磁不完全致使焊接无法进行。
4)本发明通过在相互对接的被磁化钢板之间设置导磁构件，增加坡口区域温度小于80℃的消磁时间，为打底焊延长时间，保证打底焊正常进行的同时保证打底焊的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1所述的被磁化钢板的焊接方法的流程图；
图2是实施例2所述的被磁化钢板的焊接方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
现有技术中，钢在切割、机加工、磁性吊运以及焊接过程中极易磁化，为焊接带来了困扰，在焊接前，都要对磁化后的钢板进行消磁，一般采用缠绕把线的方法进行消磁，但是，对于厚宽比比较大的钢板，例如在海洋工程中的海上钻井平台桩腿齿条板的跨宽度在800mm左右，其厚度厚度能达到127～200mm，其厚宽比较大，此时缠绕把线达不到消磁的作用。因此，为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种被磁化钢板的焊接方法，具体的，参阅图1，所述方法包括如下步骤：
S10、将铷铁硼磁铁搭接在相互对接的被磁化钢板上；
具体的，磁偏吹是由于相互对接的被磁化钢板的对接端形成的焊缝两侧的磁场能量和磁力线方向失衡造成的，两极间异极相对磁力相吸，两极间同极相对磁力相斥，只有两极间磁力相平衡了，焊接磁偏吹才会消失。在本实施例中，为平衡两极间的磁力，将铁设置为长条形，其两端分别搭接在相对接的被磁化钢板上，当所述铷铁硼磁铁正确安装时，所述铷铁硼磁铁的磁极和被磁化钢板的对接处的磁极相反。所述铷铁硼磁铁的安装正确与否可用磁力计(磁力计(Magnetic、M-Sensor)也叫地磁、磁感器，可用于测试磁场强度和方向，定位设备的方位，磁力计的原理跟指南针原理类似，可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。)来检查。由于铷铁硼磁铁的自身的强磁性，在将铷铁硼磁铁放置在磁化的钢板上时，使被磁化钢板与铷铁硼磁铁形成的整体结构形成一种磁力平衡的状态，从而实现被磁化的坡口优质高效焊接。
S20、调整焊接顺序，完成焊缝的打底焊；
作为优选的，在本实施例中，采用手工电弧焊实施打底焊。可以理解的是，在对被磁化钢板实施打底焊的过程中，由于焊接产生热量导致被磁化钢板的温度升高，且随着温度的升高，被磁化钢板产生退磁现象，该被磁化钢板的磁场稳定状态受到影响，此时，铷铁硼磁铁通过自身的强磁性平衡该变化的磁场。但是，随着所述被磁化钢板的温度的升高，所述铷铁硼磁铁的温度也随之升高，且铷铁硼磁铁的温度达到一定温度后会发生退磁现象，即当铷铁硼磁铁达到退磁温度后其自身的磁性就会消失。因此，需要在铷铁硼磁铁的温度达到退磁温度之前完成相互对接的被磁化钢板之间的焊缝的打底焊。具体的，所述铷铁硼磁铁的退磁温度为80℃。
进一步的，所述铷铁硼磁铁为长条形，且至少为1条，作为优选的，在本实施例中，所述铷铁硼磁铁为两条，所述两条铷铁硼磁铁平行设置，进一步的，所述两条铷铁硼磁铁分别搭接在铷铁硼磁铁的两端处于同一直线上。
S30、完成焊缝的整体焊接。
具体的，所述被磁化钢板的打底焊完成之后，继续完成焊缝的整体焊接，在此过程中，由于已经进行打底焊，为方便焊接，可以将铷铁硼磁铁取掉。可以理解的是，如果在完成打底焊后，所述铷铁硼磁铁的温度还没有达到退磁温度，也可以将所述铷铁硼磁铁继续放置在被磁化钢板上，使整体焊接也在磁力平衡的状态下进行，提高焊接效率。
进一步的，在上述实施例中，可以根据需要设置铷铁硼磁铁的个数，用于增强消磁效果。
可以理解的是，本发明所述的被磁化钢板的焊接方法尤其适用于厚宽比较大、且磁化强度较强的钢板的焊接，尤其适用于厚度在127～200mm之间的被磁化的钢板。本发明实施例中通过将铷铁硼磁铁的两端分别搭接在被磁化钢板上，使铷铁硼磁铁与被磁化钢板形成的整体结构达成一种磁力平衡的状态，利用磁力平衡的原理实现对被磁化钢板的消磁效果，解决焊接时磁偏吹现象，实现焊接的顺利进行。
实施例2：
为解决现有技术中存在的问题，本实施例给出了被磁化钢板的焊接方法的另一种实施手段，具体的，参阅图2，所述方法包括如下步骤：
S10、将铷铁硼磁铁搭接在相互对接的被磁化钢板上；
为便于理解，本实施例中以相互对接的被磁化钢板的对接端形成坡口为例进行说明。具体的，磁偏吹是由于相互对接的被磁化钢板的对接端形成的坡口两侧的磁场能量和磁力线方向失衡造成的，两极间异极相对磁力相吸，两极间同极相对磁力相斥，只有两极间磁力相平衡了，焊接磁偏吹才会消失。在本实施例中，为平衡两极间的磁力，将铷铁硼磁铁设置为长条形，其两端分别搭接在相对接的被磁化钢板上，当所述铷铁硼磁铁正确安装时，所述铷铁硼磁铁的磁极和被磁化钢板的对接处的磁极相反。所述铷铁硼磁铁的安装正确与否可用磁力计(磁力计(Magnetic、M-Sensor)也叫地磁、磁感器，可用于测试磁场强度和方向，定位设备的方位，磁力计的原理跟指南针原理类似，可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。)来检查。由于铷铁硼磁铁的自身的强磁性，在将铷铁硼磁铁放置在磁化的钢板上时，使被磁化钢板与铷铁硼磁铁形成的整体结构形成一种磁力平衡的状态，从而实现被磁化的坡口优质高效焊接。
骤S11、在所述铷铁硼磁铁与被磁化钢板之间放置导磁构件。
进一步的，所述铷铁硼磁铁为长条形结构，且至少为一条。作为优选的，在本实施例中，所述铷铁硼磁铁为2条，所述导磁构件的个数为4个，且均匀分布在所述铷铁硼磁铁与被磁化钢板之间。
作为优选的，在进行打底焊前坡口要清理干净，不允许有油渍、污渍、锈迹，焊前坡口打磨干净。
S20、调整焊接顺序，完成焊缝的打底焊；
作为优选的，在本实施例中，采用手工电弧焊实施打底焊。可以理解的是，在对被磁化钢板实施打底焊的过程中，由于焊接产生热量导致被磁化钢板的温度升高，且随着温度的升高，被磁化钢板产生退磁现象，该被磁化钢板的磁场稳定状态受到影响，此时，铷铁硼磁铁通过自身的强磁性平衡该变化的磁场。但是，随着所述被磁化钢板的温度的升高，所述铷铁硼磁铁的温度也随之升高，且铷铁硼磁铁的温度达到一定温度后会发生退磁现象，即当铷铁硼磁铁达到退磁温度后其自身的磁性就会消失。因此，需要在铷铁硼磁铁的温度达到退磁温度之前完成相互对接的被磁化钢板之间的焊缝的打底焊。具体的，所述铷铁硼磁铁的退磁温度为80℃。
进一步的，因直接将铷铁硼磁铁的两端搭接吸附在被磁化钢板上，由于直接导热速度较快，使得铷铁硼磁铁与被磁化钢板构成的整体结构的所维持的磁力平衡时间比较短即消磁时间比较短，使得在磁力平衡状态时，相互对接的被磁化钢板之间的焊缝的打底焊时间比较紧张，因此，在本实施例中，通过在铷铁硼磁铁和磁化钢板之间放置导磁构件，延长铷铁硼磁铁达到80℃的时间，从而延长相互对接的被磁化钢板之间的焊缝的打底焊时间。作为优选的，在本实施例中，所述导磁构件为15mm厚的铁块。
进一步的，在实施打底焊时，优选为由两边向中间焊接，且焊接时由两边同时开始，并同时结束于中间位置。
S30、完成焊缝的整体焊接。
具体的，所述被磁化钢板的打底焊完成之后，继续完成焊缝的整体焊接，在此过程中，由于已经进行打底焊，为方便焊接，可以将铷铁硼磁铁取掉。可以理解的是，如果在完成打底焊后，所述铷铁硼磁铁的温度还没有达到退磁温度，也可以将所述铷铁硼磁铁继续放置在被磁化钢板上，使整体焊接也在磁力平衡的状态下进行，提高焊接效率。
可以理解的是，本发明所述的被磁化钢板的焊接方法尤其适用于厚宽比较大、且磁化强度较强的钢板的焊接，尤其适用于厚度在127～200mm之间的被磁化的钢板。本发明实施例中通过将铷铁硼磁铁的两端分别搭接在被磁化钢板上，使铷铁硼磁铁与被磁化钢板形成的整体结构达成一种磁力平衡的状态，利用磁力平衡的原理实现对被磁化钢板的消磁效果，解决焊接时磁偏吹现象，实现焊接的顺利进行，并通过增加导磁材料加长铷铁硼磁铁达到退磁温度的时间，从而延长焊缝打底焊时间，提高焊接品质。
实施例3：
本实施例中，与实施例2不同的是，所述铷铁硼磁铁为3条，所述导磁构件为6个。
需要说明的是，在上述实施例2和实施例3中，进一步的，在上述实施例中，可以根据需要设置铷铁硼磁铁的个数，用于增强消磁效果，并且在上述实施例2和实施例3中，放置在所述铷铁硼磁铁与磁化钢板之间的导磁构件不仅限于铁块，铁块仅是上述实施例中的一个优选方案，任何导磁性材料都可以用于本发明中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述方法包括：
将铷铁硼磁铁搭接在相互对接的被磁化钢板上；
调整焊接顺序，完成焊缝的打底焊；
完成焊缝的整体焊接。
2.根据权利要求1所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，实施打底焊之前还包括，确定被磁化钢板的磁场方向。
3.根据权利要求1或2所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，通过磁力计确定所述被磁化钢板的磁场方向。
4.根据权利要求1或2所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，通过手工电弧焊实施所述焊缝的打底焊。
5.根据权利要求1所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述相互对接的被磁化钢板的对接接头之间设置有导磁构件。
6.根据权利要求5所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述导磁构件设置在所述铷铁硼磁铁与被磁化钢板之间。
7.根据权利要求5或6所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述导磁构件为铁块，所述铁块的厚度为5～20mm。
8.根据权利要求4所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述焊缝的打底焊完成时，所述被磁化钢板的温度小于80℃。
9.根据权利要求8所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述焊缝的打底焊同时由两边向中间进行。
10.根据权利要求1所述的被磁化钢板的焊接方法，其特征在于，所述铷铁硼磁铁为长条形且至少为1条，所述铷铁硼磁铁等间距设置。
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