CN112620988A - 一种降低焊接变形的工艺 - Google Patents

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耿宝杰
安春生
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Abstract

一种降低焊接变形的工艺，将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡，斜坡下方设置有钝边；再将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡之间的夹角为α，且钝边紧密贴合；采用超高频氩弧焊将钝边自熔焊接；采用填丝焊将斜坡焊接；由于需要焊接的面加工成上部为斜坡，斜坡下方设置有钝边，且斜坡和钝边分别运用不同焊接的方法，能够有效保证夹角和钝边之间的焊接质量，实现单面焊双面成型，具有焊接变形小、焊接效率高、焊缝质量高的特点。

Description

一种降低焊接变形的工艺
技术领域
本发明涉及一种焊接工艺，特别涉及一种降低焊接变形的工艺。
背景技术
不锈钢由于具有较大的热膨胀系统，焊接过程中极易发生焊接变形。对于大厚度不锈钢焊接，通过采用双面交替焊接的工艺实现焊接变形的降低。某些工况下，因空间或设备的原因，无法实现不锈钢交替对接焊，只能实现单面焊双面成型，对于该类情况，如何保证最终工件的焊接变形以及如何实现单面焊双成型是工艺的关键。
为降低不锈钢对接焊缝后的变形，往往采用热输入较小的氩弧焊接方法以及窄间隙的坡口结构；同时，为实现单面焊双面成型，由于传统氩弧焊的熔深较浅，打底焊道的坡口钝边需小于2mm，但对于大尺寸不锈钢结构，2mm坡口钝边装配的难度极大，其错边量无法保证。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低焊接变形的工艺，通过在焊接面设置斜坡和钝边，利用超高频氩弧焊技术，能够有效保证夹角和钝边之间的焊接质量，实现单面焊双面成型，同时降低不锈钢焊接易变形的风险，具有方法简单，容易操作的特点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角为α，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180-220A，基值电流为40.5-49.5V，电压为9.9-12.1V，脉冲比例为(180-220)：(270-330)ms，焊接速度为54-66mm/min，频率为13500-16500Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为90-110A，基值电流为40.5-49.5V，电压为9.9-12.1V，脉冲比例为(180-220)：(270-330)ms，焊接速度为81-99mm/min，频率为4500-5500Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
所述的斜坡1之间的夹角α为3-5度，钝边2的厚度δ为3-8mm。
本发明的有益效果为：
一种降低焊接变形的工艺，由于厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2，且斜坡1和钝边2分别运用不同焊接的方法，能够有效保证夹角和钝边之间的焊接质量，实现单面焊双面成型，具有焊接变形小、焊接效率高、焊缝质量高的特点。
附图说明
图1为本发明的坡口结构示意图。
图2为本发明的实施例一的焊接工艺参数。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。
实施例一，参照图2，一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度为100mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度为100mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角α为3度，钝边2的厚度δ为6mm，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为200A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为60mm/min，频率为15000Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为90mm/min，频率为5000Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
实施例二，一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度为20mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度为20mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角α为3度，钝边2的厚度δ为3mm，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180A，基值电流为40.5V，电压为9.9V，脉冲比例为180：270ms，焊接速度为540mm/min，频率为1503500Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为90A，基值电流为40.5V，电压为9.9V，脉冲比例为180：270ms，焊接速度为81mm/min，频率为4500Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
实施例三，一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度为50mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度为50mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角α为4度，钝边2的厚度δ为7mm，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为220A，基值电流为49.5V，电压为12.1V，脉冲比例为220：330ms，焊接速度为66mm/min，频率为16500Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为110A，基值电流为49.5V，电压为12.1V，脉冲比例为220：330ms，焊接速度为99mm/min，频率为5500Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
实施例四，一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度为100mm的304L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度为100mm的304L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角α为3度，钝边2的厚度δ为6mm，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为200A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为60mm/min，频率为15000Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为90mm/min，频率为5000Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
实施例五，一种降低焊接变形的工艺，包括以下步骤：
第一步：将厚度为50mm的304L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡1，斜坡1下方设置有钝边2；
第二步：将厚度为50mm的304L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡1之间的夹角α为5度，钝边2的厚度δ为8mm，且钝边2紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为180：300ms，焊接速度为63mm/min，频率为15500Hz的超高频氩弧焊将钝边2自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为180：300ms，焊接速度为95mm/min，频率为5500Hz的填丝焊将斜坡1焊接。
本发明提出了大厚度不锈钢单面焊双面成型同时降低焊接变形的工艺，通过利用超高频氩弧焊大熔深、小熔宽的特点，有效实现了厚壁不锈钢单间隙单面焊双面焊成型的实现。

Claims (7)

1.一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度大于5mm的不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角为α，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180-220A，基值电流为40.5-49.5V，电压为9.9-12.1V，脉冲比例为(180-220)：(270-330)ms，焊接速度为54-66mm/min，频率为13500-16500Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为90-110A，基值电流为40.5-49.5V，电压为9.9-12.1V，脉冲比例为(180-220)：(270-330)ms，焊接速度为81-99mm/min，频率为4500-5500Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，所述的斜坡(1)之间的夹角α为3-5度，钝边(2)的厚度δ为3-8mm。
3.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度为100mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度为100mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角α为3度，钝边(2)的厚度δ为6mm，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为200A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为60mm/min，频率为15000Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为90mm/min，频率为5000Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
4.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度为20mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度为20mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角α为3度，钝边(2)的厚度δ为3mm，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180A，基值电流为40.5V，电压为9.9V，脉冲比例为180：270ms，焊接速度为540mm/min，频率为1503500Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为90A，基值电流为40.5V，电压为9.9V，脉冲比例为180：270ms，焊接速度为81mm/min，频率为4500Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
5.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度为50mm的316L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度为50mm的316L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角α为4度，钝边(2)的厚度δ为7mm，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为220A，基值电流为49.5V，电压为12.1V，脉冲比例为220：330ms，焊接速度为66mm/min，频率为16500Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为110A，基值电流为49.5V，电压为12.1V，脉冲比例为220：330ms，焊接速度为99mm/min，频率为5500Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
6.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度为100mm的304L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度为100mm的304L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角α为3度，钝边(2)的厚度δ为6mm，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为200A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为60mm/min，频率为15000Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为200：300ms，焊接速度为90mm/min，频率为5000Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
7.根据权利要求1所述的一种降低焊接变形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将厚度为50mm的304L不锈钢需要焊接的面加工成上部为斜坡(1)，斜坡(1)下方设置有钝边(2)；
第二步：将厚度为50mm的304L不锈钢需要焊接的面对称摆放，使斜坡(1)之间的夹角α为5度，钝边(2)的厚度δ为8mm，且钝边(2)紧密贴合；
第三步：采用峰值电流为180A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为180：300ms，焊接速度为63mm/min，频率为15500Hz的超高频氩弧焊将钝边(2)自熔焊接；
第四步：采用峰值电流为100A，基值电流为45V，电压为11V，脉冲比例为180：300ms，焊接速度为95mm/min，频率为5500Hz的填丝焊将斜坡(1)焊接。
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