CN111014957A - 一种厚板钢双面激光-tig复合大钝边打底焊接的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的是一种厚板钢双面激光‑TIG复合大钝边打底焊接的方法。将第一待焊接工件和第二待焊接工件机械加工制成带钝边的双U型焊接坡口或双V型焊接坡口；将第一待焊接工件和第二待焊接工件进行装配；焊接前清除坡口及其周围的氧化皮、油污、锈、水分及其它污物；利用前激光‑TIG复合焊枪和后激光‑TIG复合焊枪进行厚钢板双面焊接。本发明能够提高高强度厚钢板焊接质量和效率。适宜作为厚钢板双面激光‑TIG复合大钝边打底焊接的方法应用。

Description

一种厚板钢双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种厚钢板双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法。
背景技术
目前，核电、海洋工程领域高强钢厚板焊接常用的焊接方法是SMAW或MAG焊，先将一面焊缝焊好后，用碳弧气刨清根再焊接另一面焊缝的方法，缺点是坡口角度大、填充金属量大、焊接效率低，焊接变形大，焊接质量差。
激光-电弧复合焊接以其高效率、高适应性、大熔深、低热输入的特点受到广泛关注。但该方法进行厚板高强钢大钝边打底焊接时，若进行一次焊透成形，则可能出现激光匙孔不稳的情况，易产生大量气孔。因此，针对核电、海洋工程高强钢厚板，提出一种高强钢厚板双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法。
发明内容
为了能够解决厚板大钝边打底焊接根部气孔缺陷，本发明提出了一种厚钢板双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法。该方法通过采用双面激光-TIG复合打底焊接，利用先焊面大功率激光-TIG复合实现深熔焊接，提高熔深但要保证根部不熔透，反面采用低功率激光-TIG复合热导焊接实现根部熔透，解决高强厚钢板大钝边激光-TIG复合大钝边打底焊接一次焊透成形时易产生气孔缺陷的问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
1、将第一待焊接工件和第二待焊接工件机械加工制成带钝边的双U型焊接坡口或双V型焊接坡口，设定根部钝边厚度p和装配间隙c，确定不熔透钝边厚度a为6-8mm；
2、将第一待焊接工件和第二待焊接工件进行装配,装配间隙c为0- 0.3mm，根部钝边宽度p为0-0.5mm；
3、焊接前清除坡口及其周围的氧化皮、油污、锈、水分及其它污物；
4、利用前激光-TIG复合焊枪和后激光-TIG复合焊枪在焊接坡口两侧采用φ1.2mm焊丝进行打底焊接，前激光-TIG复合焊枪起弧，间隔5-20s，后激光-TIG复合焊枪起弧；前焊枪激光功率2.8- 3.2kW，离焦量0mm-1mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3-4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6V-12V，焊接速度380-400mm/min，送丝速度0.8- 1.8m/min，氩气流量35-40L/min，不熔透钝边厚度a为0.5-2.5mm；
后焊枪激光功率1-1.2kW，离焦量0mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3 -4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6-12V，焊接速度100-380mm/min，送丝速度0.75-1.8m/min，氩气流量35-40L/min。
积极效果，由于本发明通过采用双面激光-TIG复合打底焊接，利用先焊面大功率激光-TIG复合实现深熔焊接，提高熔深但要保证根部不熔透，反面采用低功率激光-TIG复合热导焊接实现根部熔透，解决高强厚钢板大钝边激光-TIG复合大钝边打底焊接一次焊透成形时易产生气孔缺陷的问题，提高高强度厚钢板焊接质量和效率。适宜作为厚钢板双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法应用。
附图说明
图1为坡口形式及尺寸要素示意图；
图2为前、后复合焊枪位置示意图。
图中，1.第一待焊接工件，2.第二待焊接工件，3.前激光-TIG复合焊枪，4.后激光-TIG复合焊枪，5.焊丝。
p.为根部钝边厚度，a.为不熔透钝边厚度，c.为装配间隙。
具体实施方式
以长度500mm、板厚为80mm的SA-738Gr.B钢对接横焊焊接为例。
1、将第一待焊接工件1和第二待焊接工件2机械加工制成带钝边的双U型焊接坡口或双V型焊接坡口，设定根部钝边厚度p和装配间隙c，确定不熔透钝边厚度a为6-8mm；
2、将第一待焊接工件和第二待焊接工件进行装配,装配间隙c为0- 0.3mm，根部钝边宽度p为0-0.5mm；
3、焊接前清除坡口及其周围的氧化皮、油污、锈、水分及其它污物；
4、利用前激光-TIG复合焊枪3和后激光-TIG复合焊枪4在焊接坡口两侧采用φ1.2mm焊丝5进行打底焊接，前激光-TIG复合焊枪起弧，间隔5-20s，后激光-TIG复合焊枪起弧；前焊枪激光功率2.8- 3.2kW，离焦量0mm-1mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3-4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6V-12V，焊接速度380-400mm/min，送丝速度0.8- 1.8m/min，氩气流量35-40L/min，不熔透钝边厚度a为0.5-2.5mm；
后焊枪激光功率1-1.2kW，离焦量0mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3 -4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6-12V，焊接速度100-380mm/min，送丝速度0.75-1.8m/min，氩气流量35-40L/min。
技术原理：
采用前焊枪和后焊枪同时对SA-738Gr.B钢板双面焊接，使第一待焊接工件与第二待焊接工件焊接在一起。
创新点在于：利用双面焊枪同时对第一待焊接工件与第二待焊接工件进行组合焊接，达到钢板对接的目的。
特点：
1、采用双面激光-TIG复合打底焊接，可以实现大钝边熔透焊接，取消气刨清根工序，提高了焊接效率，减少了填充金属量，相比电弧焊接，能够减小热输入及热影响区。
2、采用双面激光-TIG复合打底焊接，利用先焊面大功率激光-TIG复合实现深熔焊接，提高熔深但要保证根部不熔透，反面采用低功率激光-TIG复合热导焊接实现根部熔透，解决厚板大钝边激光打底焊接一次焊透成形易产生气孔的问题,提高了焊接质量和效率。

Claims (1)

1.一种厚板钢双面激光-TIG复合大钝边打底焊接的方法，其特征是：
1）、将第一待焊接工件（1）和第二待焊接工件（2）机械加工制成带钝边的双U型焊接坡口或双V型焊接坡口，设定根部钝边厚度p和装配间隙c，确定不熔透钝边厚度a为6-8mm；
2）、将第一待焊接工件和第二待焊接工件进行装配,装配间隙c为0- 0.3mm，根部钝边宽度p为0-0.5mm；
3）、焊接前清除坡口及其周围的氧化皮、油污、锈、水分及其它污物；
4）、利用前激光-TIG复合焊枪（3）和后激光-TIG复合焊枪（4）在焊接坡口两侧采用φ1.2mm焊丝（5）进行打底焊接，前激光-TIG复合焊枪起弧，间隔5-20s，后激光-TIG复合焊枪起弧；
前焊枪激光功率2.8- 3.2kW，离焦量0mm-1mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3-4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6V-12V，焊接速度380-400mm/min，送丝速度0.8- 1.8m/min，氩气流量35-40L/min，不熔透钝边厚度a为0.5-2.5mm；
后焊枪激光功率1-1.2kW，离焦量0mm，光丝距离2-3mm，光弧间距3 -4mm，焊接电流300-320A，电弧电压11.6-12V，焊接速度100-380mm/min，送丝速度0.75-1.8m/min，氩气流量35-40L/min。
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