CN112025045A - 对接焊缝单面焊双面成型制作工艺 - Google Patents

对接焊缝单面焊双面成型制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，提出了一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，包括：在待焊工件上切割出坡口面，并预留钝边，两个待焊工件之间形成坡口，钝边为2mm‑2.5mm；焊枪在坡口内移动，以形成打底层，形成打底层的焊接电流为160A‑170A，焊枪垂直于待焊工件上表面所在平面；焊枪在坡口内移动，以在打底层上形成填充层；焊枪在坡口内移动，以在填充层上形成覆盖层。通过在待焊工件上切割出坡口面时预留钝边，从而减少了切割工作量，且两个钝边之间形成的间隙可以防止焊料大量流出，以此保证焊接质量，在焊接过程中依次形成打底层、填充层和覆盖层，能够获得良好的焊缝。

Description

对接焊缝单面焊双面成型制作工艺
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺。
背景技术
对接焊缝是焊接结构设计时最常用的结构形式，这类焊缝承受动、静载荷，要求性能等级高，质量高。
单面焊双面成型对接焊缝是对接焊缝中操作难度最大，其焊缝性能也最好，焊缝疲劳寿命约为带垫板对接焊缝的2倍左右，而且对一些无法双侧施焊的焊缝更是具有优势。
现有焊接工艺是采用无钝边的接头型式，小电流、低焊速操作，对焊工技能要求高，一次合格率低，坡口加工量大。
发明内容
本发明提供一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，以获得良好的焊缝。
本发明提供了一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，包括：
在待焊工件上切割出坡口面，并预留钝边，两个待焊工件之间形成坡口，钝边为2mm-2.5mm；
焊枪在坡口内移动，以形成打底层，形成打底层的焊接电流为160A-170A，焊枪垂直于待焊工件上表面所在平面；
焊枪在坡口内移动，以在打底层上形成填充层；
焊枪在坡口内移动，以在填充层上形成覆盖层。
在本发明的一个实施例中，形成打底层，包括：
焊枪沿第一方向进行连续施焊，以形成打底层；
其中，焊枪不摆动。
在本发明的一个实施例中，形成填充层，包括：
焊枪沿第二方向进行连续施焊，以形成填充层，焊枪摆动；
其中，焊枪倾斜于待焊工件上表面所在平面，并朝向坡口的延伸方向倾斜。
在本发明的一个实施例中，形成覆盖层，包括：
焊枪沿第二方向进行连续施焊，以形成覆盖层，焊枪摆动；
其中，焊枪倾斜于待焊工件上表面所在平面，并朝向坡口的延伸方向倾斜。
在本发明的一个实施例中，形成填充层和/或覆盖层的焊接电流为270A-310A。
在本发明的一个实施例中，打底层的焊缝厚度不超过4mm。
在本发明的一个实施例中，两个待焊工件的两个钝边之间的距离为2mm-4mm，坡口角度为50°-70°。
在本发明的一个实施例中，形成打底层采用右焊法，形成填充层以及覆盖层采用左焊法。
在本发明的一个实施例中，形成打底层的焊接速度30cm/min-40cm/min，形成填充层以及覆盖层的焊接速度为35cm/min-45cm/min。
在本发明的一个实施例中，形成打底层、填充层以及覆盖层均采用Ar和CO2混合气体保护焊法，气体流量15L/min-20L/min，焊丝干伸长15mm-20mm。
本发明的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺通过在待焊工件上切割出坡口面时预留钝边，从而减少了切割工作量，且两个钝边之间形成的间隙可以防止焊料大量流出，以此保证焊接质量，在焊接过程中依次形成打底层、填充层和覆盖层，能够获得良好的焊缝。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标，特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺的流程示意图；
图2是根据一示例性实施方式示出的一种待焊工件之间形成坡口的结构示意图；
图3是根据一示例性实施方式示出的一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺形成打底层的第一个视角的结构示意图；
图4是根据一示例性实施方式示出的一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺形成打底层的第二个视角的结构示意图；
图5是根据一示例性实施方式示出的一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺形成填充层或覆盖层的结构示意图；
图6是根据一示例性实施方式示出的一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺形成填充层的结构示意图。
附图标记说明如下：
1、待焊工件；11、坡口面；12、钝边；13、坡口；2、焊枪；3、打底层；4、填充层；5、覆盖层。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构，系统和步骤。应理解的是，可以使用部件，结构，示例性装置，系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”，“之间”，“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
本发明的一个实施例提供了一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，请参考图1，对接焊缝单面焊双面成型制作工艺包括：
S101，在待焊工件1上切割出坡口面11，并预留钝边12，两个待焊工件1之间形成坡口13，钝边12为2mm-2.5mm；
S103，焊枪2在坡口13内移动，以形成打底层3，形成打底层3的焊接电流为160A-170A，焊枪2垂直于待焊工件1上表面所在平面；
S105，焊枪2在坡口13内移动，以在打底层3上形成填充层4；
S107，焊枪2在坡口13内移动，以在填充层4上形成覆盖层5。
本发明一个实施例的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺通过在待焊工件1上切割出坡口面11时预留钝边12，从而减少了切割工作量，且两个钝边12之间形成的间隙可以防止焊料大量流出，以此保证焊接质量，在焊接过程中依次形成打底层3、填充层4和覆盖层5，能够获得良好的焊缝。
结合图2，需要说明的是，由于在对待焊工件1切割过程中，需要预留钝边12，且钝边12的长度为2mm-2.5mm，从而减少了对待焊工件1的切割量，由于钝边12的存在可以在两个钝边12之间形成的间隙，即间隙实现了对焊料的容纳，防止焊料流出。且在形成打底层3时，焊枪2的焊接电流为160A-170A，即焊接电流相对较大，可以提高焊料融化效果，有利于获得较好的焊缝。
需要说明的是，焊枪2在坡口13内移动，并不特指焊枪2位于坡口13内，重点在于体现焊枪2与坡口13之间的关系，即焊枪2的端口与坡口13相对。
在一个实施例中，如图3和图4所示，在形成打底层3时，焊枪2垂直于待焊工件1上表面所在平面，即焊枪2是进行垂直焊接，且误差为±3°，不仅方便操作，也可以保证焊料的有效融化，由于钝边12的存在也不会导致焊料融化后出现大量外流的现象。
在一个实施例中，形成打底层3，包括：焊枪2沿第一方向进行连续施焊，以形成打底层3；其中，焊枪2不摆动。
具体的，结合图3，在形成打底层3时，焊枪2进行垂直焊接，沿第一方向进行不间断焊接，并且在焊接过程中不摆动，即仅需沿第一方向持续移动即可，操作较为简单，最后形成如图4所示的打底层3。
在一个实施例中，形成填充层4，包括：焊枪2沿第二方向进行连续施焊，以形成填充层4，焊枪2摆动；其中，焊枪2倾斜于待焊工件1上表面所在平面，并朝向坡口13的延伸方向倾斜。
需要说明的是，焊枪2倾斜于待焊工件1上表面所在平面，即焊枪2与待焊工件1上表面所在平面之间的夹角小于90°，且焊枪2的倾斜方向是相对于坡口13的延伸方向而言的，具体的，如图5和图6所示。
具体的，结合图5和图6，在形成填充层4时，焊枪2进行倾斜焊接，沿第二方向进行不间断焊接，并且在焊接过程中进行摆动，从而在打底层3上形成填充层4。
在一个实施例中，在形成填充层4时，焊枪2与待焊工件1上表面所在平面之间的夹角为70°-80°，且误差为±3°。
在一个实施例中，形成覆盖层5，包括：焊枪2沿第二方向进行连续施焊，以形成覆盖层5，焊枪2摆动；其中，焊枪2倾斜于待焊工件1上表面所在平面，并朝向坡口13的延伸方向倾斜。形成覆盖层5的具体焊接方式与形成填充层4的具体焊接方式相一致，此处不作进一步说明。例如，在形成覆盖层5时，焊枪2与待焊工件1上表面所在平面之间的夹角为70°-80°，且误差为±3°。
在一个实施例中，形成填充层4和/或覆盖层5的焊接电流为270A-310A。在形成填充层4和覆盖层5时，焊枪2的焊接电流大于形成打底层3时焊枪2的焊接电流。
在一个实施例中，打底层3的焊缝厚度不超过4mm。
在一个实施例中，两个待焊工件1的两个钝边12之间的距离为2mm-4mm，坡口角度为50°-70°。
在一个实施例中，形成打底层3采用右焊法，形成填充层4以及覆盖层5采用左焊法。
需要说明的是，右焊法即为从左向右焊接，相应地，左焊法即为从右向左焊接。
在一个实施例中，形成打底层3的焊接速度30cm/min-40cm/min，形成填充层4以及覆盖层5的焊接速度为35cm/min-45cm/min。形成打底层3、填充层4以及覆盖层5时，焊枪2的焊接速度均相对较大，从而可以提高焊接效率。
在一个实施例中，形成打底层3、填充层4以及覆盖层5均采用Ar和CO2混合气体保护焊法，气体流量15L/min-20L/min，焊丝干伸长15mm-20mm。
在一个实施例中，对于打底层3的工艺需严格按下述工艺执行，包括焊接方法的选择、焊接参数的设定、焊接接头的准备、焊接位置的选定、焊接操作手法等，可实现钝边12最大为2.5mm的焊接接头的完全熔透。
1、使用的焊接方法为熔化极气体保护电弧焊。
2、焊接接头准备：两个待焊工件1形成的焊接接头如图2所示，坡口角度A＝60°±10°，组对间隙J mm＝2mm-4mm，钝边T＝1mm-2.5mm。
3、焊接参数：
形成打底层3的焊接参数：
焊接电流(A)：160A-170A；
电弧电压(V)：17V-18V；
焊接速度：30cm/min-40cm/min；
焊接位置：平焊PA；
气体：Ar:CO2＝80％:20％；
流量：15L/min-20L/min；
填充层4以及覆盖层5的焊接参数为：
焊接电流(A)：270A-310A；
电弧电压(V)：27V-31V；
焊接速度：35cm/min-45cm/min；
焊接位置：平焊PA；
气体：Ar:CO2＝80％:20％；
流量：15L/min-20L/min。
4、焊接操作方法：
打底层3的焊接采用右焊法即从左向右焊接，焊枪角度如图3和图4所示，即进行垂直焊接，误差为±3°，焊丝干伸长15mm-20mm(焊丝干伸长是指焊丝端头至导电嘴端头的距离)，焊枪2不摆动，连续施焊，保持熔孔的大小一致焊缝厚度不超过4mm。
填充层4和覆盖层5的焊接采用左焊法即从右向左焊接，焊枪角度如图5和图6所示，即进行倾斜焊接，误差为±3°，焊丝干伸长15mm-20mm，焊枪2摆动，连续施焊，保持熔孔的大小一致，焊缝厚度不超过4mm。
具体的，从左向右焊接为右焊法，电弧直接作用到母材上，焊缝熔深较大，适合打底焊接。从右向左焊接为左焊法，熔池在电弧力作用下，熔化金属被吹向前方，熔深较浅，焊缝宽度大，易观察焊接方向。
本发明一个实施例的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，适用于熔化极气体保护电弧焊碳钢及低合金钢平焊对接焊缝大钝边单面焊双面成型的焊接工艺参数及操作方法，即从焊缝一侧施焊，焊缝两侧均成型良好。本发明可使对接焊缝单面焊双面成型制作操作工艺性好，结构装配难度降低，对焊工技能的要求降低，焊缝的一次合格率提高，坡口的加工量减少，焊接速度提高，生产率提高。改变了打底层的焊接方向和焊枪角度，降低了焊工的操作难度，提高焊缝的一次合格率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由前面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，包括：
在待焊工件(1)上切割出坡口面(11)，并预留钝边(12)，两个所述待焊工件(1)之间形成坡口(13)，所述钝边(12)为2mm-2.5mm；
焊枪(2)在所述坡口(13)内移动，以形成打底层(3)，形成所述打底层(3)的焊接电流为160A-170A，所述焊枪(2)垂直于所述待焊工件(1)上表面所在平面；
所述焊枪(2)在所述坡口(13)内移动，以在所述打底层(3)上形成填充层(4)；
所述焊枪(2)在所述坡口(13)内移动，以在所述填充层(4)上形成覆盖层(5)。
2.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成打底层(3)，包括：
所述焊枪(2)沿第一方向进行连续施焊，以形成所述打底层(3)；
其中，所述焊枪(2)不摆动。
3.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成填充层(4)，包括：
所述焊枪(2)沿第二方向进行连续施焊，以形成所述填充层(4)，所述焊枪(2)摆动；
其中，所述焊枪(2)倾斜于所述待焊工件(1)上表面所在平面，并朝向所述坡口(13)的延伸方向倾斜。
4.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成覆盖层(5)，包括：
所述焊枪(2)沿第二方向进行连续施焊，以形成所述覆盖层(5)，所述焊枪(2)摆动；
其中，所述焊枪(2)倾斜于所述待焊工件(1)上表面所在平面，并朝向所述坡口(13)的延伸方向倾斜。
5.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成所述填充层(4)和/或所述覆盖层(5)的焊接电流为270A-310A。
6.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，所述打底层(3)的焊缝厚度不超过4mm。
7.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，两个所述待焊工件(1)的两个所述钝边(12)之间的距离为2mm-4mm，坡口角度为50°-70°。
8.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成所述打底层(3)采用右焊法，形成所述填充层(4)以及所述覆盖层(5)采用左焊法。
9.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成所述打底层(3)的焊接速度30cm/min-40cm/min，形成所述填充层(4)以及所述覆盖层(5)的焊接速度为35cm/min-45cm/min。
10.根据权利要求1所述的对接焊缝单面焊双面成型制作工艺，其特征在于，形成所述打底层(3)、所述填充层(4)以及所述覆盖层(5)均采用Ar和CO2混合气体保护焊法，气体流量15L/min-20L/min，焊丝干伸长15mm-20mm。
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