CN108705185A - 一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，用于焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，包括如下方法：在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫；预热至210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对待焊件进行保温，采用熔化极气体保护电弧焊，焊丝直径为0.8mm，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊；控制焊缝的降温速率为230～500℃/h，在降温过程继续保温；当焊缝降温至210～230℃时停止保温，控制焊件整体降温速率为50～80℃/h直至焊接件冷却至常温。该方法焊接得到的焊接件无裂纹，强度高。一种焊接件，采用上述0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接得到。该焊接件无裂纹，强度高。

Description

一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件
技术领域
本发明涉及焊接技术领域领域，具体而言，涉及一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
背景技术
焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接的范围涉及到太多领域，尤其在工业中占有重要地位，窄间隙焊接为待焊件焊缝宽度较小时的焊接方式，现有的窄间隙焊接技术由于焊接方法设置不合理容易导致裂纹出现。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，旨在改善现有的窄间隙焊接技术焊接得到的焊件易出现裂纹问题。
本发明还提供了一种焊接件，该焊接件无裂纹，强度高。
本发明是这样实现的：
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，用于焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，包括如下方步骤：
在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫；
对待焊件预热至210～230℃；
当待焊件温度达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对待焊件进行保温，使得待焊件保持在210～230℃，采用熔化极气体保护电弧焊，焊丝直径为0.8mm，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊；
焊接完成后降温，控制焊缝处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为210～230℃；
当焊缝处温度降至210～230℃时停止保温，控制焊件整体降温速率为50～80℃/h直至焊接件冷却至常温。
一种焊接件，采用上述0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接得到。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，采用0.8mm的焊丝焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，由于将待焊件预热至合适温度，预热后在待焊件焊接时进行保温操作，焊接完成后继续对焊件进行保温并对焊缝处以合适的降温速率降温，待焊缝降温至保温温度后再整体以合适的降温速率降温，使得焊接得到的焊接件无裂纹，强度高，品质好。
本发明通过上述设计得到的焊接件，其采用本发明提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接而成，故而其无裂纹，强度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法的焊接焊件时的结构示意图。
图标：1-陶瓷衬垫；11-打底焊；12-填充焊；13-盖面焊。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件进行具体说明。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，用于焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，包括如下步骤：
S1、在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
具体地，首先对待焊件表面进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并可采用砂纸磨去表面的氧化层。尤其是坡口位置需要重点清理，保证距离坡口至少40mm内无油污，以防止因油污的存在而降低焊件的强度。然后将清理干净的待焊件放置于焊接作业位置固定，如图1所示，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫1，为保证接头根部焊透和焊缝背面成形。
S2、对待焊件预热至210～230℃。
垫上陶瓷衬垫后，将待焊件预热至温度达到210～230℃。优选地，为防止骤热对待焊件内部微观结构产生较大影响，预热升温速率小于或者等于250℃/h。
S3、当待焊件温度达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对待焊件进行保温，使得待焊件保持在210～230℃，采用熔化极气体保护电弧焊，焊丝直径为0.8mm，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊。
具体地，将待焊件预热升温至210～230℃时进行焊接，焊接过程持续对待焊件进行保温，保温温度仍旧为210～230℃。如图1所示，焊接过程采用熔化极气体保护电弧焊依次进行打底焊11、填充焊12和盖面焊13。气体保护能使得熔滴、熔池金属及焊接区高温金属免受周围空气的有害作用。而采用熔化的电极，将电极融化后填充至焊缝用以填补旱道。需采用熔化极气体保护电弧焊沿着焊道进行焊接。为保证焊接过程稳定性最好，采用直径为0.8mm的实心焊丝进行焊接，在进行打底焊时焊接电流为115～135A，电压为25～30V，单层焊接，打底焊结束后在焊接电流为310～330A，电弧电压为35～37V条件下进行填充焊和盖面焊，填充焊为多层多道焊。
优选地，保护气体优选为体积比为8～9:1的氩气和二氧化碳的混合气。该组份配比的保护气体能够提高电弧稳定性和改善焊缝成型。
优选地，为使得能进一步地提高电弧稳定性和进一步改善焊缝成型，保护气体流量为22～25L/min。
优选地，焊接过程以40～100mm/min的焊接速率进行焊接。低速焊接有利于防止钢件冷却后裂纹产生。
S4、焊接完成后降温，控制焊缝处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为210～230℃。
具体地，焊接完成后焊缝处温度很高，首先应对焊缝处进行降温，降温过程应控制其在合适的降温速率范围内，降温速率不宜过高，降温速率过高可能会导致冷却后焊缝附近易出现裂纹，降温速率也不宜过低，降温速率过低使焊缝处长时间处于高温状态使得靠近焊接件焊缝的部位长时间处于过热状态会对焊接件的刚性、硬度造成一定影响。因此，当焊接处的降温速率为230～500℃/h时较佳。在降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度仍为210～230℃。
S5、当焊缝处温度降至210～230℃时停止保温，控制焊件整体降温速率为50～80℃/h直至焊接件冷却至常温。
具体地，当焊接件焊缝处的温度在230～500℃/h的降温速率下降至210～230℃时则可以停止保温，此时焊接件的整体温度均在210～230℃内，为更进一步保证冷却后焊缝附近不会出现裂纹，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接件冷却至常温制得成品焊接件。
更近一步的，当待焊件的坡口的深度为20～50mm时本方法焊接得到的焊接件的强度更高。
一种焊接件，其采用本发明提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接得到，该焊接件焊缝附近无裂纹，强度高。
以下结合具体实施例对本发明提供的一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法进行具体说明。
实施例1
本实施例提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，包括如下步骤：
对坡面深度为20mm、焊接宽度为5mm的I形坡口间隙的待焊件进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并采用砂纸磨去表面的氧化层。保证距离坡口至少40mm内无油污。焊件清理干净后，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
预热待焊件至210℃，升温速率为200℃/h。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程对待焊件进行保温，使得待焊件温度保持在210摄氏度左右，保护气体为体积比为8:1的氩气和二氧化碳的混合气，气体流量为22L/min，打底焊时的电流为115A，电压为25V，填充焊和盖面焊的电流为310A，电弧电压为37V，焊丝直径为0.8mm，焊接速率为100mm/min。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为230℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为210℃，当焊缝处温度降至210℃时，取消保温，对焊接件整体进行降温，降温速率为50℃/h。得到本发明提供的成品焊接件。
实施例2
本实施例提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，包括如下步骤：
对坡面深度为50mm、焊接宽度为2mm的I形坡口间隙的待焊件进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并采用砂纸磨去表面的氧化层。保证距离坡口至少40mm内无油污。焊件清理干净后，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
预热待焊件至230℃，升温速率为250℃/h，升温独立为。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程对待焊件进行保温，使得待焊件温度保持在230摄氏度左右，保护气体为体积比为9:1的氩气和二氧化碳的混合气，气体流量为23L/min，打底焊时的电流为135A，电压为30V，填充焊和盖面焊的电流为320A，电弧电压为36V，焊丝直径为0.8mm，焊接速率为40mm/min。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为500℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为230℃，当焊缝处温度降至230℃时，取消保温，对焊接件整体进行降温，降温速率为80℃/h。得到本发明提供的成品焊接件。
实施例3
本实施例提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，包括如下步骤：
对坡面深度为30mm、焊接宽度为3mm的I形坡口间隙的待焊件进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并采用砂纸磨去表面的氧化层。保证距离坡口至少40mm内无油污。焊件清理干净后，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
预热待焊件至220℃，升温速率为180℃/h。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程对待焊件进行保温，使得待焊件温度保持在220摄氏度左右，保护气体为体积比为9:1的氩气和二氧化碳的混合气，气体流量为25L/min，打底焊时的电流为120A，电压为26V，填充焊和盖面焊的电流为330A，电弧电压为37V，焊丝直径为0.8mm，焊接速率为50mm/min。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为300℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为220℃，当焊缝处温度降至220℃时，取消保温，对焊接件整体进行降温，降温速率为60℃/h。得到本发明提供的成品焊接件。
实施例4
本实施例提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，包括如下步骤：
对坡面深度为40mm、焊接宽度为4mm的I形坡口间隙的待焊件进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并采用砂纸磨去表面的氧化层。保证距离坡口至少40mm内无油污。焊件清理干净后，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
预热待焊件至215℃，升温速率为150℃/h。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程对待焊件进行保温，使得待焊件温度保持在215摄氏度左右，保护气体为体积比为8:1的氩气和二氧化碳的混合气，气体流量为24L/min，打底焊时的电流为125A，电压为27V，填充焊和盖面焊的电流为325A，电弧电压为36V，焊丝直径为0.8mm，焊接速率为60mm/min。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为400℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为215℃，当焊缝处温度降至215℃时，取消保温，对焊接件整体进行降温，降温速率为70℃/h。得到本发明提供的成品焊接件。
实施例5
本实施例提供了一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法及焊接件。
一种0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，包括如下步骤：
对坡面深度为35mm、焊接宽度为3mm的I形坡口间隙的待焊件进行清理，冲洗掉表面的脏污晾干，并采用砂纸磨去表面的氧化层。保证距离坡口至少40mm内无油污。焊件清理干净后，在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫。
预热待焊件至225℃，升温速率为230℃/h。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程对待焊件进行保温，使得待焊件温度保持在225摄氏度左右，保护气体为体积比为8:1的氩气和二氧化碳的混合气，气体流量为23L/min，打底焊时的电流为120A，电压为28V，填充焊和盖面焊的电流为320A，电弧电压为36.5V，焊丝直径为0.8mm，焊接速率为90mm/min。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为450℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为225℃，当焊缝处温度降至225℃时，取消保温，对焊接件整体进行降温，降温速率为65℃/h。得到本发明提供的成品焊接件。
对比例1
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于焊件预热后在焊接过程中未进行保温。
对比例2
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于焊件焊接完成后即撤去对焊件的保温，撤去保温后焊缝处以300℃/h降温，而焊件其他位置以60℃/h降温。
对比例3
本对比例与实施例2基本相同，不同之处在于焊件焊接完成后焊缝处的降温速率为550℃/h。
对比例4
本对比例与实施例2基本相同，不同之处在于焊件焊接完成后焊缝降温至230摄氏度后，焊接件的整体的降温速率为90℃/h。
实验例
取50名具有5年以上经验丰富的焊工对实施例1-5以及对比例1-4制得的焊接件进行观察，认为有裂纹的人数记录入表1。
表1认为有裂纹人数记录
从表1能够看出，本实施例方法制得的焊接件均无人认为有裂纹出现，因此能够得出，本实施例提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法制得的焊接件的品质好。将对比例1与实施例3对比，对比例1由于未进行保温，最终制得的待焊件有22个人认为其具有裂纹，由此可见，待焊件在焊接过程以及降温过程保温能够有效防止裂纹的产生；将对比例2与实施例3对比，对比例2由于焊接完成后即撤去对待焊件的保温，最终制得的待焊件有10个人认为其具有裂纹，由此可见，焊接件在焊接完成后保温待焊缝处降温至合适温度再整体降温至保温温度能够有效防止裂纹的产生；将对比例3与实施例2对比，焊接完成后焊缝处的降温速率高于本发明要求保护的范围内时，焊接得到的待焊件有8人认为有裂纹，由此能够说明，焊接完成后焊缝的降温速率在本发明要求保护的范围内时能防止裂纹产生；将对比例4与实施例2对比，有6人认为对比例4焊接得到的焊接件有裂纹，而对比例4相较于实施例2，其降温速率不在本发明要求的降温速率范围内，由此可见，当焊接完成后，焊缝降至要求温度时，焊接件整体的降温速率在本发明要求的范围内时能进一步防止裂纹产生。
综上所述，本发明实施例提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，采用0.8mm的焊丝焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，由于将待焊件预热至合适温度，预热后在待焊件焊接时进行保温操作，焊接完成后继续对焊件进行保温并对焊缝处以合适的降温速率降温，待焊缝降温至保温温度后再整体以合适的降温速率降温，使得焊接得到的焊接件无裂纹，强度高，品质好。
本发明实施例提供的焊接件，其采用本发明提供的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接而成，故而其无裂纹，强度高。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，用于焊接宽度为2～5mm的I形坡口间隙，包括如下步骤：
在待焊件对应坡口处的一面垫上陶瓷衬垫；
对待焊件预热至210～230℃；
当待焊件温度达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对待焊件进行保温，使得待焊件保持-*在210～230℃，采用熔化极气体保护电弧焊，焊丝直径为0.8mm，依次进行打底焊、填充焊和盖面焊；
焊接完成后降温，控制焊缝处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接件进行保温，保温温度为210～230℃；
当焊缝处温度降至210～230℃时停止保温，控制焊件整体降温速率为50～80℃/h直至焊接件冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，进行打底焊时焊接电流为115～135A，电压为25～30V。
3.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，进行填充焊和盖面焊过程时，焊接电流为310～330A，电弧电压为35～37V。
4.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，保护气体为混合气体，所述混合气体包括体积比为8～9:1的氩气和二氧化碳。
5.根据权利要求4所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，保护气体流量为22～25L/min。
6.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，焊接过程以40～100mm/min的焊接速率进行焊接。
7.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，在所述待焊件的坡口的背面垫上所述陶瓷衬垫之前还包括对所述待焊件的坡口进行清理，保证坡口及距离坡口至少40mm内无油污。
8.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，所述坡口的深度为20～50mm。
9.根据权利要求1所述的0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法，其特征在于，升温至预热温度的升温速率小于或者等于250℃/h。
10.一种焊接件，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述0.8mm焊丝焊接窄间隙的方法焊接得到。
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