CN108788410A - T型钢全熔透免清根焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了T型钢全熔透免清根焊接方法，钢结构焊接技术领域。包括以下几个步骤：在T型钢的腹板开设45‑50度的V形坡口，且钝边留3‑4mm；将腹板与T型钢的翼板无间隙组装，腹板与水平面夹角为25‑30度；根据母材性能，选择合适的焊丝及焊剂，在V形坡口的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接；正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60‑70度；第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接；在V形坡口的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝与腹板夹角为60‑70度；填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接；该T型钢全熔透免清根焊接方法提高了焊接生产率、减少了环境污染、保护了焊接人员身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构焊接技术领域，尤其是涉及T型钢全熔透免清根焊接方法。
背景技术
大型焊接的T型钢广泛应用于钢结构建筑、船舶、矿山机械和重型机械等领域，是一种重要的受力结构。通常T型钢被设计成全熔透焊接形式，传统的T型钢和H型钢中T型接头的焊接步骤依次为打底焊、填充焊、背面碳弧气刨清根、背面焊接、盖面焊。其中背面碳弧气刨清根工序不仅耗费工时和焊材，而且在碳刨过程中产生大量的烟尘、有害气体及高达90～120分贝的噪音,严重污染生产现场环境，影响焊接人员的身体健康。因此，针对采用背面免清根焊接且保证焊缝熔透，探索合适的埋弧焊焊接方法，从而提高焊接生产率、减少环境污染、保护焊接人员身体健康是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供T型钢全熔透免清根焊接方法，该T型钢全熔透免清根焊接方法提高了焊接生产率、减少了环境污染、保护了焊接人员身体健康。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供T型钢全熔透免清根焊接方法，包括以下几个步骤：
开设V形坡口步骤：在T型钢的腹板开设45-50度的V形坡口，且钝边留3-4mm；
组装步骤：将所述腹板与T型钢的翼板无间隙组装，且所述腹板与水平面夹角为25-30度；
选材步骤：根据母材性能，选择合适的焊丝及焊剂，在所述V形坡口的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口焊接形成焊接垫板；
正面打底焊步骤：在所述V形坡口的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，其中，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；
第二道填充焊步骤：在所述V形坡口的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接；
背面打底焊步骤：在所述V形坡口的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；
填充焊和盖面焊步骤：在所述V形坡口的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，得到T型钢接头焊接物。
进一步地，在所述腹板上开设所述V形坡口后，对所述V形坡口边缘进行进行除锈、除油及除污。
进一步地，对所述V形坡口附近进行除锈、除油及除污的具体步骤为：对所述V形坡口边缘20-30mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净。
进一步地，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为550-650A，焊接电压为29-31V,焊接速度为300-450mm/min。
进一步地，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，调整焊接设备的行走轨道与焊缝平行，且焊丝端部到V形坡口根部的距离小于焊丝直径。
进一步地，在第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为640-680A，电压29-32V，焊接速度600-660mm/min。
进一步地，在背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-800A，焊接电压为30-35V，焊接速度为400-500mm/min。
进一步地，在填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-750A，焊接电压为30-33V，焊接速度为600-700mm/min。
进一步地，在得到所述T型钢接头焊接物后，对所述T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
进一步地，所述腹板的厚度14-30mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，包括以下几个步骤：在T型钢的腹板开设45-50度的V形坡口，且钝边留3-4mm；将所述腹板与T型钢的翼板无间隙组装，且所述腹板与水平面夹角为25-30度；根据母材性能，选择合适的焊丝及焊剂，在所述V形坡口的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口焊接形成焊接垫板；在所述V形坡口的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，其中，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；在所述V形坡口的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接；在所述V形坡口的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；在所述V形坡口的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，得到T型钢接头焊接物；对于该T型钢全熔透免清根焊接方法而言，V形坡正面以及背面采用单双丝相结合的方式进行埋弧焊接，免去了碳刨清根工艺，提供了焊接生产效率，减少了环境污染以及保护了焊接人员身体健康。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的T型钢全熔透免清根焊接方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的T型钢全熔透免清根焊接方法中V形坡口正面焊接示意图；
图3为本发明实施例提供的T型钢全熔透免清根焊接方法中V形坡口背面焊接示意图。
图标：10-腹板；20-V形坡口；30-钝边；40-翼板；50-水平面；60-焊丝；S1-开设V形坡口步骤；S2-组装步骤；S3-选材步骤；S4-正面打底焊步骤；S5-第二道填充焊步骤；S6-背面打底焊步骤；S7-填充焊和盖面焊步骤。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据本发明的一个方面，提供T型钢全熔透免清根焊接方法，如图1、图2以及图3所示，包括以下几个步骤：
开设V形坡口20步骤S1：在T型钢的腹板10开设45-50度的V形坡口20，且钝边30留3-4mm；
组装步骤S2：将腹板10与T型钢的翼板40无间隙组装，且腹板10与水平面50夹角为25-30度；
选材步骤S3：根据母材性能，选择合适的焊丝60及焊剂，在V形坡口20的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口20焊接形成焊接垫板；
正面打底焊步骤S4：在V形坡口20的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，其中，焊丝60与腹板10夹角为60-70度；
第二道填充焊步骤S5：在V形坡口20的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接；
背面打底焊步骤S6：在V形坡口20的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝60与腹板10夹角为60-70度；
填充焊和盖面焊步骤S7：在V形坡口20的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，得到T型钢接头焊接物。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，对于该T型钢全熔透免清根焊接方法而言，V形坡口正面以及背面采用单双丝相结合的方式进行埋弧焊接，免去了碳刨清根工艺，提供了焊接生产效率，减少了环境污染以及保护了焊接人员身体健康；
需要说明的是：采用二氧化碳气体保护焊首先焊接V形坡口背面，焊接完成后能够增加腹板和翼板的变形抗力即T型钢的刚性，为后续的焊接充当焊接垫板。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，如图1所示，在腹板10上开设V形坡口20后，对V形坡口20边缘进行进行除锈、除油及除污；
其中，对V形坡口20附近进行除锈、除油及除污的具体步骤为：对V形坡口20边缘20-30mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，在本实施例中，通过对V形坡口20边缘20-30mm范围内的铁锈以及油污进行清除，实现焊接质量的提高。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为550-650A，焊接电压为29-31V,焊接速度为300-450mm/min。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，在该实施例中，打底焊焊缝，采用单丝埋弧焊焊接，为预防焊接过程中出现烧穿现象，采用较小的热输入工艺进行焊接，优选地，其焊接工艺为：电流560-580A,电压30-31V，焊接速度：400-420mm/min。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，调整焊接设备的行走轨道与焊缝平行，且焊丝60端部到V形坡口20根部的距离小于焊丝60直径。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，在第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为640-680A，电压29-32V，焊接速度600-660mm/min。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，在该实施例中，第二道填充焊采用双丝埋弧焊焊接，优选地，焊接工艺为电流650A，电压31V，焊接速度650mm/min。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，在背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-800A，焊接电压为30-35V，焊接速度为400-500mm/min。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，在该实施例中，为能实现免清根全熔透焊接，直接采用较大热输入工艺双丝埋弧焊进行焊接，优选地，焊接工艺为：电流720-740A，电压32-34V，焊接速度430-450mm/min。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，在填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-750A，焊接电压为30-33V，焊接速度为600-700mm/min。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，在该实施例中，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，优先地，焊接工艺为：焊接电流为680-700A，焊接电压为30-32V，焊接速度为600-660mm/min；其中，填充焊可对打底焊进行再热处理，改善材料组织。
根据本发明T型钢全熔透免清根焊接方法的一种实施方式，如图1所示，在得到T型钢接头焊接物后，对T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
根据本发明T的型钢全熔透免清根焊接方法，在得到T型钢接头焊接物后，可通过焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性等试验去证实焊缝成型是否良好，焊缝表面是否有明显的未融合、未焊透以及咬边等宏观焊接缺陷，焊缝强度是否达到母材强度的90％，焊缝内部是否有气孔、夹渣、裂纹等微观焊接缺陷。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法可选因素较多。根据本发明的权利要求可以组合出多种实施方案，因此根据本发明的权利要求组合出的技术方案均在本发明的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本发明顶底框结构进行进一步地描述。
实施例1
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，包括以下几个步骤：在T型钢的腹板10开设45度的V形坡口20，且钝边30留3mm；对V形坡口20边缘20mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净；将腹板10与T型钢的翼板40无间隙组装，且腹板10与水平面50夹角为25度；根据母材性能，选择合适的焊丝60及焊剂，在V形坡口20的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口20焊接形成焊接垫板；在V形坡口20的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为550A，焊接电压为29V,焊接速度为300mm/min，其中，焊丝60与腹板10夹角为60度；在V形坡口20的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为640A，电压29V，焊接速度600mm/min；在V形坡口20的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝60与腹板10夹角为60度，焊接电流为650A，焊接电压为30V，焊接速度为400mm/min；在V形坡口20的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为650A，焊接电压为30V，焊接速度为600mm/min，得到T型钢接头焊接物；在得到T型钢接头焊接物后，对T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
实施例2
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，包括以下几个步骤：在T型钢的腹板10开设50度的V形坡口20，且钝边30留4mm；对V形坡口20边缘30mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净；将腹板10与T型钢的翼板40无间隙组装，且腹板10与水平面50夹角为30度；根据母材性能，选择合适的焊丝60及焊剂，在V形坡口20的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口20焊接形成焊接垫板；在V形坡口20的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为650A，焊接电压为31V,焊接速度为450mm/min，其中，焊丝60与腹板10夹角为70度；在V形坡口20的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为680A，电压32V，焊接速度660mm/min；在V形坡口20的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝60与腹板10夹角为70度，焊接电流为800A，焊接电压为35V，焊接速度为500mm/min；在V形坡口20的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为750A，焊接电压为33V，焊接速度为700mm/min，得到T型钢接头焊接物；在得到T型钢接头焊接物后，对T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
实施例3
根据本发明的T型钢全熔透免清根焊接方法，包括以下几个步骤：在T型钢的腹板10开设43度的V形坡口20，且钝边30留3.5mm；对V形坡口20边缘25mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净；将腹板10与T型钢的翼板40无间隙组装，且腹板10与水平面50夹角为27度；根据母材性能，选择合适的焊丝60及焊剂，在V形坡口20的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的V形坡口20焊接形成焊接垫板；在V形坡口20的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为600A，焊接电压为30V,焊接速度为375mm/min，其中，焊丝60与腹板10夹角为65度；在V形坡口20的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为660A，电压30V，焊接速度630mm/min；在V形坡口20的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，焊丝60与腹板10夹角为65度，焊接电流为725A，焊接电压为33V，焊接速度为450mm/min；在V形坡口20的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，焊接电流为700A，焊接电压为31V，焊接速度为650mm/min，得到T型钢接头焊接物；在得到T型钢接头焊接物后，对T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
Claims (10)
1.T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
开设V形坡口步骤：在T型钢的腹板开设45-50度的V形坡口，且钝边留3-4mm；
组装步骤：将所述腹板与T型钢的翼板无间隙组装，且所述腹板与水平面夹角为25-30度；
选材步骤：根据母材性能，选择合适的焊丝及焊剂，在所述V形坡口的背面的焊缝处进行二氧化碳气体保护焊焊接，为之后的所述V形坡口焊接形成焊接垫板；
正面打底焊步骤：在所述V形坡口的正面进行打底焊，正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接，其中，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；
第二道填充焊步骤：在所述V形坡口的正面的打底焊上进行第二道填充焊，第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接；
背面打底焊步骤：在所述V形坡口的背面进行打底焊，背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接，所述焊丝与所述腹板夹角为60-70度；
填充焊和盖面焊步骤：在所述V形坡口的正面打底焊、第二道填充焊和背面打底焊完成后进行填充焊和盖面焊，填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接，得到T型钢接头焊接物。
2.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在所述腹板上开设所述V形坡口后，对所述V形坡口边缘进行进行除锈、除油及除污。
3.根据权利要求2所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，对所述V形坡口附近进行除锈、除油及除污的具体步骤为：对所述V形坡口边缘20-30mm范围内的铁锈以及油污用角向磨光机打磨干净。
4.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为550-650A，焊接电压为29-31V,焊接速度为300-450mm/min。
5.根据权利要求4所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在正面打底焊采用单丝埋弧焊进行焊接时，调整焊接设备的行走轨道与焊缝平行，且所述焊丝端部到所述V形坡口根部的距离小于所述焊丝直径。
6.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在第二道填充焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为640-680A，电压29-32V，焊接速度600-660mm/min。
7.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在背面打底焊采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-800A，焊接电压为30-35V，焊接速度为400-500mm/min。
8.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在填充焊和盖面焊均采用双丝埋弧焊进行焊接时，焊接电流为650-750A，焊接电压为30-33V，焊接速度为600-700mm/min。
9.根据权利要求1所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，在得到所述T型钢接头焊接物后，对所述T型钢接头焊接物进行焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性的试验。
10.根据权利要求9所述的T型钢全熔透免清根焊接方法，其特征在于，所述腹板的厚度14-30mm。
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