CN108907417A - 一种钢板对接方法及焊接钢板 - Google Patents

一种钢板对接方法及焊接钢板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，提供了一种钢板对接方法，采用焊接的方式进行对接，包括如下步骤：将两块厚度相同的钢板预热至210～230℃；钢板达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对钢板保温，使得钢板保持在210～230℃；焊接完成后控制焊接处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接钢板进行保温，保温温度为210～230℃；当钢板焊接处温度降至210～230℃时停止保温，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接钢板冷却至常温。上述方法操作简单得到的焊接钢板无裂纹，强度高。本发明提供了一种焊接钢板，其通过上述的钢板对接方法焊接得到。该焊接钢板无裂纹强度高。

Description

一种钢板对接方法及焊接钢板
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种钢板对接方法及焊接钢板。
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，现有的焊接技术由于对温度控制不合理而容易导致裂纹出现，或者由于温度控制不合理在焊接过程中需要采用较为繁琐的焊接方法才能克服裂纹出现。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明提供了一种钢板对接方法，旨在改善现有钢板焊接过程易出现裂纹的问题，且该方法操作简单。
本发明提供了一种焊接钢板，该钢板无裂纹，强度高。
本发明是这样实现的：
一种钢板对接方法，采用焊接的方式进行对接，包括如下步骤：
将两块厚度相同的钢板预热至210～230℃；
钢板达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对钢板保温，使得钢板保持在210～230℃；
焊接完成后降温，控制焊接处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接钢板进行保温，保温温度为210～230℃；
当钢板焊接处温度降至210～230℃时停止保温，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接钢板冷却至常温。
一种焊接钢板，其通过上述的钢板对接方法焊接得到。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的钢板对接方法，采用焊接的方式将两块钢板对接，由于将钢板预热至合适温度，预热后在钢板焊接时进行保温操作，焊接完成后继续对钢板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钢板无裂纹，强度高，品质好，且该方法操作简单。
本发明通过上述设计得到的焊接钢板，由于其采用本发明提供的钢板对接方法焊接而成，故而其无裂纹，强度高。
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钢板对接方法具体说明。
一种钢板对接方法，采用焊接的方式进行对接，包括如下步骤：
S1、将两块厚度相同的钢板预热至210～230℃。
具体地，在钢板预热前需要对钢板表面进行清理，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内的油污，以防止因油污的存在而降低钢板焊接的强度。然后将清理干净的两块厚度相同的钢板放置于焊接作业位置固定，使得两块钢板待焊接边缘之间的距离在6～12mm之间以便合适各种焊接方式进行焊接。
钢板固定好后，对两块钢板进行预热，预热至温度达到210～230℃。优选地，为防止骤热对钢板内部微观结构产生较大影响，预热升温速率小于250℃/h。
S2、钢板达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对钢板保温，使得钢板保持在210～230℃。
具体地，钢板预热升温至210～230℃时进行焊接，焊接过程持续对钢板进行保温，保温温度仍旧为210～230℃。升温至210～230℃时进行焊接并保温焊接，主要是防止焊接过程钢板的其他部位降温使得焊缝处与钢板其他位置温差较大而影响焊接得到的钢板的强度。
优选地，针对两块距离为6～12mm的钢板，焊接过程采用熔化极气体保护电弧焊，多层多道焊，先焊接结构侧旱道和填充旱道，然后再焊接底面旱道。焊接完成后得到焊接钢板。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。
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。
具体地，为使得焊接高效高质进行，焊接过程的电流为310～330A，电弧电压为35～37V。
优选地，为提高焊接效率，焊接时所用焊丝直径为2～5mm。
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。
优选地，此焊接方法焊接厚度为10～50mm的钢板时焊接稳定性更好，且不容易出现裂纹。
S3、焊接完成后降温，控制焊接处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接钢板进行保温，保温温度为210～230℃。
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钢板焊缝的部位长时间处于过热状态会对钢板的刚性、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钢板进行保温，保温温度仍为210～230℃。
S4、当钢板焊接处温度降至210～230℃时停止保温，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接钢板冷却至常温。
具体地，当钢板焊接处的温度在230～500℃/h的降温速率下降至210～230℃时则可以停止保温，此时焊接钢板的整体温度均在210～230℃内，为更进一步保证冷却后焊接处附近不会出现裂纹，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接钢板冷却至常温制得焊接钢板。
一种焊接钢板，其采用本发明提供的钢板对接方法焊接得到，该焊接钢板焊接处无裂纹，强度高。
以下结合具体实施例对本发明提供的一种钢板对接方法进行具体说明。
实施例1
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为10mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为6mm。
预热钢板至210℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在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，电流为310A，电弧电压为37V，焊丝直径为5mm，焊接速率为100mm/min。多层多道焊。
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钢板进行保温，保温温度为210℃，当焊缝处温度降至210℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为50℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
实施例2
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为50mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为12mm。
预热钢板至230℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在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，电流为320A，电弧电压为36V，焊丝直径为3mm，焊接速率为40mm/min。多层多道焊。
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钢板进行保温，保温温度为230℃，当焊缝处温度降至230℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为80℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
实施例3
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为20mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为8mm。
预热钢板至220℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在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，电流为330A，电弧电压为37V，焊丝直径为4mm，焊接速率为50mm/min。多层多道焊。
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钢板进行保温，保温温度为220℃，当焊缝处温度降至220℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为60℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
实施例4
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为30mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为10mm。
预热钢板至215℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在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，电流为325A，电弧电压为36V，焊丝直径为3mm，焊接速率为60mm/min。多层多道焊。
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钢板进行保温，保温温度为215℃，当焊缝处温度降至215℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为70℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
实施例5
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为40mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为11mm。
预热钢板至225℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在225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，电流为320A，电弧电压为36.5V，焊丝直径为3mm，焊接速率为90mm/min。多层多道焊。
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钢板进行保温，保温温度为225℃，当焊缝处温度降至225℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为65℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
实施例6
本实施例提供了一种钢板对接方法及焊接钢板。
一种钢板对接方法，包括如下步骤：
将两块厚度为35mm的待焊接的钢板表面清理干净，保证距离坡口至少40mm内无油污，并将两块钢板固定，使得两块钢板之间的距离为9mm。
预热钢板至218℃。将焊接工具通电，采用熔化极气体保护电弧焊，焊接过程对钢板进行保温，使得钢板温度保持在218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24L/min，电流为325A，电弧电压为35.5V，焊丝直径为4mm，焊接速率为70mm/min。多层多道焊。
焊接完成后先对焊缝处进行降温，降温速率为350℃/h，在对焊缝处进行降温过程中仍旧对焊接钢板进行保温，保温温度为218℃，当焊缝处温度降至218℃时，取消保温，对焊接钢板整体进行降温，降温速率为75℃/h。得到本发明提供的成品焊接钢板。
对比例1
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于钢板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，不同之处在于钢板焊接完成后即撤去对钢板的保温，撤去保温后钢板焊缝处以300℃/h降温，而钢板其他位置以60℃/h降温。
对比例3
本对比例与实施例2基本相同，不同之处在于钢板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，不同之处在于钢板焊接完成后焊缝降温至230摄氏度后，焊接钢板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1-6以及对比例1-4制得的焊接钢板进行观察，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钢板均无人认为有裂纹出现，因此能够得出，本实施例提供的钢板对接方法制得的焊接钢板的品质好。将对比例1与实施例3对比，对比例1由于未进行保温，最终制得的钢板有21个人认为其具有裂纹，由此可见，钢板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钢板的保温，最终制得的钢板有10个人认为其具有裂纹，由此可见，钢板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，焊接得到的钢板有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焊接得到的焊接钢板有裂纹，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，焊接钢板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钢板对接方法，采用焊接的方式将两块钢板连接在一起，由于将钢板预热至合适温度，预热后在钢板焊接时进行保温操作，焊接完成后继续对钢板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钢板无裂纹，强度高，品质好，并且该方法操作简单，能有效节省人力成本。
本发明实施例提供的焊接钢板，其采用本发明提供的钢板对接方法焊接而成，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)

1.一种钢板对接方法，其特征在于，采用焊接的方式进行对接，包括如下步骤：
将两块厚度相同的钢板预热至210～230℃；
钢板达到210～230℃时进行焊接，在焊接过程中对钢板保温，使得钢板保持在210～230℃；
焊接完成后降温，控制焊接处的降温速率为230～500℃/h，在降温过程中仍旧对焊接钢板进行保温，保温温度为210～230℃；
当钢板焊接处温度降至210～230℃时停止保温，控制降温速率为50～80℃/h直至焊接钢板冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的钢板对接方法，其特征在于，在两块钢板与热前对两块钢板进行固定，使得两块钢板待焊接边缘之间的距离在6～12mm之间；焊接过程采用熔化极气体保护电弧焊多层多道焊。
3.根据权利要求2所述的钢板对接方法，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。
4.根据权利要求2所述的钢板对接方法，其特征在于，保护气体流量为22～25L/min。
5.根据权利要求2所述的钢板对接方法，其特征在于，焊接电流为310～330A，电弧电压为35～37V。
6.根据权利要求2所述的钢板对接方法，其特征在于，钢板厚度为10～50mm。
7.根据权利要求2所述的钢板对接方法，其特征在于，焊丝直径为2～5mm。
8.根据权利要求2所述的钢板对接方法，其特征在于，焊接过程以40～100mm/min的焊接速率进行焊接。
9.根据权利要求1所述的钢板对接方法，其特征在于，预热前清理钢板表面，去除钢板表面污物及氧化层。
10.一种焊接钢板，其特征在于，其通过如权利要求1-9任一项所述的钢板对接方法焊接得到。
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