CN110681946B - 斜y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法 - Google Patents

斜y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法 Download PDF

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Abstract

本发明斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，包括如下方法步骤：制作刚性拘束块，所述拘束块的两侧设有燕尾型凹槽口，每侧燕尾型凹槽口的开口角度为120°，两个槽口的最小间距A为2.2‑3.0mm，所述拘束块的高度h为8‑16mm；将制作好的拘束块镶嵌到斜Y型试验焊缝两端的拘束焊缝中；焊接拘束焊缝，第①～④道或层采用手工钨极氩弧焊施焊，其余焊道或层采用气体保护焊施焊。本发保证斜Y型坡口裂纹实验的组对间隙，精确实验数据。对刚性拘束块的加工简单高效，拘束焊缝的组对环节省了人力物力，减少了废品率，大大缩短了实验周期，从而保证了科研进度，成品率的提高节省了化检验费的开支。

Description

斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法
技术领域
本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法。
背景技术
斜Y型坡口焊接裂纹试验又称小铁研法，主要用于评价碳钢和低合金高强度钢焊接热影响区冷裂敏感性，是一种在工程上广泛应用的实验方法。该方法是在试件两端开双V型坡口双面焊拘束焊缝，试件中间开斜y型坡口单道焊试验焊缝，焊后对试验焊缝表面及断面的裂纹分别进行检验和计算。
斜Y型坡口焊接裂纹试验方法因其方法简单且所需时间短，结果明确，所以得到广泛应用。20世纪80年代初，我国焊接工作者对该试验方法进行了专门研究，并制定了相应的国家标准：原GB4675.1-84《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》。
目前，国家标准《焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》中对试验焊缝组对间隙有明确规定，为2±0.2mm，但是试件组对工艺没有具体描述。在实际组对过程中，在焊接拘束焊缝后，经常会出现组对间隙无法保证在规定范围内的现象，导致实验数据出现偏差。经过专利查新、检索，目前国内的现有公开技术一般是采用改变焊接试板外观形状及尺寸的方式，这无疑是增加了试件的加工难度与工作量，并不能达到简单高效的目的。
发明内容
本发明的目的是为了解决在科研试验过程中，因为拘束焊缝收缩造成的试验焊缝组对间隙不准确，以及由此造成的实验数据不准确的问题，提供了一种斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，通过预先经过精密线切割设备成套加工的刚性固定拘束块，并配和特殊的拘束焊缝焊接工艺，达到国家标准中斜Y型坡口裂纹试验的焊缝间隙组对标准。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，包括如下方法步骤：
1)制作刚性拘束块，所述拘束块的两侧设有燕尾型凹槽口，两个燕尾型凹槽口的最小间距A为2.2-3.0mm，所述拘束块的高度h为8-16mm；
2)将制作好的拘束块镶嵌到斜Y型试验焊缝两端的拘束焊缝中；
3)焊接拘束焊缝，焊接工艺如下：
a)第①～④道或层采用手工钨极氩弧焊施焊，采用焊丝规格φ2.0mm～φ2.5mm，焊接电流100～270A；
b)其余焊道或层采用气体保护焊施焊，焊丝规格φ1.0mm～φ1.2mm，焊接电流125～250A；焊接电压19～39V；
c)手工钨极氩弧焊施焊后，后续气体保护焊采用连续、快速的施焊方式。
所述拘束块采用Q345钢。
上述手工钨极氩弧焊施焊时，控制层间温度不超过100℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
保证斜Y型坡口裂纹实验的组对间隙，精确实验数据。本发明中对刚性拘束块的加工简单高效，拘束焊缝的组对环节省了人力物力，减少了废品率，大大缩短了实验周期，从而保证了科研进度，成品率的提高节省了化检验费的开支。
附图说明
图1是本发明中的拘束块的截面示意图。
图2是斜Y型坡口焊接裂纹试验试样组对时的拘束焊缝示意图。
图3是斜Y型坡口焊接裂纹试验试样组对的拘束焊缝焊接示意图。
图4是试样上试验焊缝与拘束焊缝位置关系图。
图中：1-拘束块、2-试样、3-拘束焊缝、4-试验焊缝。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1-图4，裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，包括如下方法步骤：
1)制作刚性拘束块1，所述拘束块1的两侧设有燕尾型凹槽口(如图1所示)，每侧燕尾型凹槽口的开口角度为120°，设计此角度是为了更好的贴合斜Y型坡口拘束焊缝的两个尖角，保证组对时两块试样2在同水平一轴线上，从而保证试样2组对的精确性。两个槽口的最小间距A为2.2-3.0mm，为试验焊缝留出收缩余量，保证在拘束焊缝焊接完成后，其试验焊缝间隙在1.8mm～2.2mm的国家标准范围内，所述拘束块1的高度h为8-16mm，利用线切割下料精确拘束块尺寸，利用线切割机床精密的加工方式来获得刚性拘束卡块的尺寸精度误差小于等于0.05mm；
2)将制作好的拘束块1镶嵌到斜Y型试验焊缝两端的拘束焊缝3中；
3)焊接拘束焊缝3，焊接工艺如下：针对拘束焊缝制定合理的焊接工艺以及焊接过程控制。采用“手工钨极氩弧焊+气体保护焊”的焊接方法。
a)第①～④道或层采用手工钨极氩弧焊施焊，采用焊丝规格φ2.0mm～φ2.5mm，焊接电流100～270A；利用手工钨极氩弧焊时，该焊接方法具有热量集中，加热区域小，热影响区较小的特点。采用大电流，配合添加焊丝的方法既能使拘束块1快速与试样2母材熔为一体，减少焊后残余应力，还能防止拘束块1全部熔化、同时保证拘束块1的刚性固定作用。
b)其余焊道或层采用气体保护焊施焊，焊丝规格φ1.0mm～φ1.2mm，焊接电流125～250A；焊接电压19～39V；使用气体保护焊可以快速使拘束焊缝3填满，并能减少飞溅，避免污染实验焊缝，同时可以减少焊接热输入，减少实验焊缝收缩加剧。
c)手工钨极氩弧焊施焊后，后续气体保护焊采用连续、快速的施焊方式。
所述拘束块1采用Q345钢。
上述手工钨极氩弧焊施焊时，控制层间温度不超过100℃。控制层间温度避免由于整体试件温度过高造成横向收缩加剧。
本发明可以保证斜Y型坡口焊接裂纹试验法试验焊缝根部坡口间隙,确保整个试验过程能够顺利进行。
实施例1-13见表1，实施例中拘束块1的尺寸：高度h＝10mm，拘束块1两侧燕尾型凹槽口最小间距A＝2.5mm，拘束块长度为55mm。
表1：实施例拘束焊缝焊接工艺
Figure BDA0002225639620000031
Figure BDA0002225639620000041

Claims (2)

1.斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，其特征在于，包括如下方法步骤：
1)制作刚性拘束块，所述拘束块的两侧设有燕尾型凹槽口，两个燕尾型凹槽口的最小间距A为2.2-3.0mm，所述拘束块的高度h为8-16mm；
2)将制作好的拘束块镶嵌到斜Y型试验焊缝两端的拘束焊缝中；
3)焊接拘束焊缝，焊接工艺如下：
a)第①～④道或层采用手工钨极氩弧焊施焊，采用焊丝规格为φ2.0mm～φ2.5mm，焊接电流100～270A；
b)其余焊道或层采用气体保护焊施焊，焊丝规格φ1.0mm～φ1.2mm，焊接电流125～250A；焊接电压19～39V；
c)手工钨极氩弧焊施焊后，后续气体保护焊采用连续、快速的施焊方式；
所述拘束块采用Q345钢。
2.根据权利要求1所述的斜Y型坡口焊接裂纹试验法保证试验焊缝组对间隙的方法，其特征在于，上述手工钨极氩弧焊施焊时，控制层间温度不超过100℃。
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