CN112475556A - 一种采用窄间隙mag横焊方法的复合坯组坯焊接方法 - Google Patents

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傅博
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Abstract

本发明涉及一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，1)表面加工：将铸坯的复合面利用铣床进行加工，将复合坯的四周断面利用锯床锯切平整；2)在复合面的四边加工窄间隙U形坡口；3)组坯：将加工好的表面采用工业酒精或丙酮进行清洗，并利用压缩空气进行吹扫，将复合坯对齐确保坡口的错边量在1.5mm以内，并将组合完毕的铸坯上下压紧；4)焊接：利用双丝非共熔池的窄间隙MAG焊接设备进行窄间隙坡口横焊位置的焊接；5)抽真空：将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，插入通气管并利用低氢焊条进行密封焊接，先进行气密性检察，然后进行抽真空。提高焊接效率，保证焊接质量。

Description

一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法。
背景技术
随着高层建筑、跨海桥梁、深海采油平台、大型水电站等基础建设的蓬勃兴起，应用于锅炉压力容器、重型机械、核电、风电、水电、建筑桥梁等重大技术装备制造领域的特厚钢板的需求越来越多。针对这种市场需求，国内外很多采用复合轧制方法生产特厚钢板，而特厚板母坯的焊接组坯成为了生产轧制复合特厚板的关键，成为轧制复合特厚板生产效率的重要因素。目前大都采用真空电子束焊接，但真空电子束焊接需要较大的一次性设备投入以及较高的设备维护成本。而埋弧焊或手工电弧焊具有焊接时间较长，效率慢等问题。目前检索的文献和专利主要采用的是真空电子束的方式进行组坯焊接，比如专利“一种真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法”和专利“一种利用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法”等所采用的技术方案均是采用真空电子束的方式进行焊接组坯，甚至专利“一种利用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法”中还需要在接触面上均匀铺撒镍粉，无疑会增加工序的实施难度、生产时间以及生产成本。面对日益增长的特厚板市场需求有必要开发新的焊接组坯的生产方式和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法。提高焊接效率，保证焊接质量，降低焊接成本的目的，实现复合坯的焊接组坯。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，焊接工艺流程：表面加工-窄间隙坡口加工-组坯-焊接-抽真空；具体步骤如下：
1)表面加工：将铸坯的复合面利用铣床进行加工，将复合坯的四周断面切平整；
2)在复合面的四边加工窄间隙U形坡口；窄间隙U形坡口的底部圆弧半径R＝6-7mm；外口宽度为2β＝14-18mm，窄间隙U形坡口的深度为t＝40-45mm，窄间隙U形坡口的钝边尺寸c＝2-3mm；
3)组坯：将加工好的表面进行清洗，并利用压缩空气进行吹扫，将复合坯对齐确保坡口的错边量在1.5mm以内，并将组合完毕的铸坯上下压紧；
4)焊接：利用双丝非共熔池的窄间隙MAG焊接设备进行窄间隙坡口横焊位置的焊接；
5)抽真空：将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，插入通气管并利用低氢焊条进行密封焊接，先进行气密性检察，然后进行抽真空。
所述的步骤1)中加工的粗糙度不低于12.5μm，复合坯的四周断面利用锯床切割。
所述的步骤3)中采用工业酒精或丙酮清洗加工表面。
所述的步骤4)中上丝的电流150A-220A电压25V-30V下丝的电流220A-300A电压24V-30V，下丝在前，两丝间距150mm-180mm,焊接速度30-45cm/s，保护气体为80％Ar+20％CO2，焊丝为直径1.2mm的ER50-6焊丝。
所述的步骤5)中钻孔深度40-45mm，抽真空的真空度不低于5×10-3Pa。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用双丝非共熔池的焊接方式，采用窄间隙的坡口形式，提高焊接效率，保证焊接质量，降低焊接成本，实现复合坯的焊接组坯。
附图说明
图1为窄间隙U形坡口示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，焊接工艺流程：表面加工-窄间隙坡口加工-组坯-焊接-抽真空；具体步骤如下：
1)表面加工：将铸坯的复合面利用铣床进行加工，加工的粗糙度不低于12.5um将复合坯的四周断面利用锯床锯切平整；
2)在复合面的四边加工窄间隙U形坡口，见图1；窄间隙U形坡口的底部圆弧半径R＝6-7mm；外口宽度为2β＝14-18mm，窄间隙U形坡口的深度为t＝40-45mm，窄间隙U形坡口的钝边尺寸c＝2-3mm；
3)组坯：将加工好的表面采用工业酒精或丙酮进行清洗，并利用压缩空气进行吹扫，将复合坯对齐确保坡口的错边量在1.5mm以内，并将组合完毕的铸坯上下压紧；
4)焊接：利用双丝非共熔池的窄间隙MAG焊接设备进行窄间隙坡口横焊位置的焊接；上丝的电流150A-220A电压25V-30V下丝的电流220A-300A电压24V-30V，下丝在前，两丝间距150mm-180mm,焊接速度30-45cm/s，保护气体为80％Ar+20％CO2，焊丝为直径1.2mm的ER50-6焊丝；
5)抽真空：将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，钻孔深度40-45mm插入通气管并利用低氢焊条进行密封焊接，先进行气密性检察，真空度不低于5×10-3Pa然后进行抽真空。
实施例
选取2块Q345的连铸坯为原材料，坯料厚度为250mm，坯料尺寸为2m×4m，按照该方法的步骤将坯料复合面进行铣磨加工，并在四边加工窄间隙坡口，坡口尺寸β＝8mm，t＝40mm，R＝7mm，c＝3mm。将加工后的钢坯利用角磨将表面的氧化铁锈等清理干净，利用酒精清洗，并在清洗之后彻底吹干，以保证复合面彻底清洁，之后将复合坯上下组对，坡口错边量不超过1.5mm。利用双丝非共熔池的窄间隙MAG焊接设备进行窄间隙坡口横焊位置的焊接，上丝的电流150A-220A电压25V-30V下丝的电流220A-300A电压24V-30V，下丝在前，两丝间距150mm-180mm,焊接速度30-45cm/s。保护气体为80％Ar+20％CO2，焊丝为直径1.2mm的ER50-6焊丝，一直将所有焊缝填满。焊接完成以后将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，钻孔深度约45mm，插入通气管并利用低氢焊条进行密封焊接，先进行气密性检察，然后进行抽真空，真空度5×10-3Pa。将焊接组坯完成的复合母坯加热到1150℃后进行轧制，轧制的最终厚度为280mm，轧制结束后在钢板1/4宽度处进行了结合面强度和基体强度检验，结果如下表所示，表明结合面抗拉强度达到基体强度的95％以上。
位置 Rm/MPa
基体 520 521 533
结合面处 532 523 512
窄间隙MAG焊接方法的应用与埋弧焊的焊接组坯相比可以缩短将近一半的焊接工时，焊接效率大大提高。窄间隙MAG焊接方法相比手工电弧含可以大大提高焊接质量，保证焊接合格率。窄间隙MAG焊接方法设备投资低，该方法的大量运用可以达到低投入多产出的效果
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (5)

1.一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，焊接工艺流程：表面加工-窄间隙坡口加工-组坯-焊接-抽真空；其特征在于，具体步骤如下：
1)表面加工：将铸坯的复合面利用铣床进行加工，将复合坯的四周断面切平整；
2)在复合面的四边加工窄间隙U形坡口；窄间隙U形坡口的底部圆弧半径R＝6-7mm；外口宽度为2β＝14-18mm，窄间隙U形坡口的深度为t＝40-45mm，窄间隙U形坡口的钝边尺寸c＝2-3mm；
3)组坯：将加工好的表面进行清洗，并利用压缩空气进行吹扫，将复合坯对齐确保坡口的错边量在1.5mm以内，并将组合完毕的铸坯上下压紧；
4)焊接：利用双丝非共熔池的窄间隙MAG焊接设备进行窄间隙坡口横焊位置的焊接；
5)抽真空：将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，插入通气管并利用低氢焊条进行密封焊接，先进行气密性检察，然后进行抽真空。
2.根据权利要求1所述的一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，其特征在于，所述的步骤1)中加工的粗糙度不低于12.5μm，复合坯的四周断面利用锯床切割。
3.根据权利要求1所述的一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，其特征在于，所述的步骤3)中采用工业酒精或丙酮清洗加工表面。
4.根据权利要求1所述的一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，其特征在于，所述的步骤4)中上丝的电流150A-220A电压25V-30V下丝的电流220A-300A电压24V-30V，下丝在前，两丝间距150mm-180mm,焊接速度30-45cm/s，保护气体为80％Ar+20％CO2，焊丝为直径1.2mm的ER50-6焊丝。
5.根据权利要求1所述的一种采用窄间隙MAG横焊方法的复合坯组坯焊接方法，其特征在于，所述的步骤5)中钻孔深度40-45mm，抽真空的真空度不低于5×10-3Pa。
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