CN113305404B - 30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种30‑50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，除锈后结构预拼，采用I型坡口，焊缝间隙为25mm；坡口背面焊接钢衬垫；以埋弧焊进行打底焊接，采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0mm；焊接电流为450‑500(A)，电压为30‑33（V），焊接速度为37‑44(cm/min)；调整焊接机头分别焊接右打底和左打底，左打底与右打底于中间交叠；填充及盖面焊接采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0埋弧焊焊丝进行填充及盖面，焊接电流为450‑500（A），电压为31‑35（V），焊接速度为37‑45(cm/min)；调整焊接机头分别进行左填充焊接和右填充焊接,左右交替焊接叠加填充焊缝；盖面旋施焊；6）撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却，本发明解决窄间隙焊接时电弧轴线与侧壁平行，焊缝与母材熔合良好，提高施工效率。

Description

30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺
技术领域
本发明属于一种单丝埋弧焊焊接工艺，具体是一种30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺。
背景技术
20mm以上厚度的钢板焊接，需要对钢板开坡口，且不同板厚焊接工艺不同，具体体现为坡口形式、焊缝宽度、焊接电流电压等参数需要随板厚不断改变，下料开坡口形式各异。这就要求下料及埋弧焊人员有较高的技能水平。在箱型钢结构埋弧焊焊接中，箱型主体焊缝多为V坡口加钢衬垫，埋弧焊焊接。V型坡口在下料中采用机加工或火焰切割方式加工获得。如采用机械加工加工V型坡口，需要大量人工，采用火焰切割后容易产生弯曲变形，且消耗较多的气体和人工。
发明I型坡口，下料完成后可直接装配，无需开坡口，节省了大量的人工和气体。此坡口形式相对简单，焊接电流电压不需要随着板厚发生改变，操作相对简单。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种免开坡口的厚钢板焊接方法。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，按下列步骤进行：
第一，装配前将准备好的钢衬垫及母材的两边进行除锈打磨。
第二，接头采用I型坡口，焊缝间隙为25mm，钢板预拼固定。
第三，坡口背面通过点焊接固接钢衬垫。
第四，打底焊接：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0mm；采用埋弧焊进行打底焊接，焊接电流为450-500(A)，电压为30-33（V），焊接速度为37-44(cm/min)；
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右打底焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合，右打底熔接右侧钢板、钢衬垫；将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左打底焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合，右打底熔接左侧钢板和钢衬垫；左打底与右打底于中间交叠。
第五，填充及盖面焊接：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0埋弧焊焊丝进行填充及盖面，焊接电流为450-500（A），电压为31-35（V），焊接速度为37-45(cm/min)；
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右填充焊接，保证焊缝与侧壁充分熔合；将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左填充焊接，保证焊缝与侧壁充分熔合；重复左右交替焊接叠加填充焊缝。
盖面旋施焊。
第六，撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：
本发明可实现30mm钢板不开坡口加衬垫焊接，减化掉了30mm开单V坡口工序，同时解决窄间隙焊接时电弧轴线与侧壁平行，保证焊缝与母材侧壁熔合良好，保证打底焊接完成后焊渣容易清理易于进行的研究，最终提高施工效率、减少人工及材料投入。
作为优选，本发明更进一步的技术方案是：
右打底与侧壁焊缝高度5 mm -8mm，钢衬垫焊缝宽度15mm，左打底与侧壁焊缝高度5-8mm，与钢衬垫焊缝宽度15 mm -20mm。
填充焊接中第一填充层厚度5 mm -8mm。
填充焊接中各填充层厚度相同。
填充焊接中第一填充层厚度最大，上一填充层比下一填充层厚度小1-2mm。
附图说明
图1 为本发明钢板接头示意图；
图2为本发明打底焊接示意图；
图3为本发明焊缝内焊层结构示意图；
图4 为本发明焊接后焊缝的力学检测结果；
图5为本发明焊缝硬度检验结果；
图6为本发明宏观金相检验结果。
图中：接头1、坡口2、钢衬垫3、右打底41、左打底42、焊层5、盖面6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
下面参见图1至图6，结合具体实施例对本发明的焊接方法详细说明。
实施例一：
焊接目标：板板对接30×625×1000（mm）。
板材：30×300×1000（mm）钢板两块；钢衬垫10×40×1000（mm）一根。
下料：通过火焰切割直接切出所需要试板，接头1不开坡口，即接头形式为I型坡口2。
装配固定：坡口2间隙25mm，焊缝背面点焊固定钢衬垫3。
打底焊接：H10Mn2配SJ101焊剂；焊丝直径4.0mm埋弧焊焊丝。
焊接电流为450-500(A)，电压为30-33(V)，焊接速度为37-44(cm/min)。打底焊接操作具体为：
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右打底41焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合。右打底41完成后，其侧壁焊缝高度5-8mm，钢衬垫3侧焊缝宽度15mm。将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左打底42焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合，左打底42完成后其侧壁焊缝高度5-8mm，钢衬垫3侧焊缝宽度15-20mm，右打底41与左打底42中间交形成一定宽度的交叠，焊缝充分搭接熔合。
填充及盖面焊接：
H10Mn2配SJ101焊剂；焊丝直径4.0mm埋弧焊焊丝；焊接电流为450-500(A)，电压为31-35(V)，焊接速度为37-45(cm/min)。
填充焊接操作具体为：将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右填充焊接，保证焊缝与左侧壁充分熔合，再将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左填充焊接，保证焊缝与右侧壁充分熔合，这样左右交替层层交叠填充焊缝，直至焊缝填满。
填充焊接各焊层5：第一填充层厚度最大，上一填充层比下一填充层厚度小1-3mm。具体的，结合附图3，本实施例中对于30mm厚的钢板焊接，第一填充层厚度5-8mm（该厚度指侧壁焊缝高度），左侧宽度15mm，右则宽度15-20mm，形成5mm的交叠宽度；第二填充层厚度4-7mm；第三填充层厚度为3-6mm；第四填充层厚度为1-3mm。将机头恢复垂直，进行两遍盖面6焊接，焊接高度3-4mm。
实施例二：
焊接目标：制作一组截面为500×270×30（mm）长度为2m的H箱型。
板材：30mm×290mm×2m钢板两块；30mm×270mm×2m钢板两块；钢衬垫10mm×40mm×2m一根。
下料：通过火焰切割直接切出所需要试板，接头不开坡口，即接头形式为I型坡口2。
箱型主缝为不开坡口，接头形式为I型坡口背钢衬垫3，坡口2间隙25mm。
对每条主缝进行如下焊接。
一、打底焊接：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0埋弧焊焊丝；焊接电流为450-500(A)，电压为30-33（V），焊接速度为37-44(cm/min)。将焊机机头分别向左或向右旋转10°，进行左打底焊接、右打底焊接。
二、填充及盖面：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0埋弧焊焊丝，焊接电流为450-500（A），电压为31-35（V），焊接速度为37-45(cm/min)。将焊机机头向左或向右旋转10°，进行两侧边交替焊接至将焊缝填满。
焊接完成后对焊接接头进行力学性试验和断面宏观金相，焊接接头性能达到规范要求，对焊接接头进行力学试验，试验结果如下图4所示，做2组拉伸试验，抗拉强度为542和545Mpa；做4组侧弯试验，试验结果合格；做三组焊缝位置冲击试验吸收冲击功平均值为107J；热影响区3组冲击试验，吸收冲击功平均值170J，试验结果全部满足规范要求。断面宏观金相如下图5所示。断面硬度值如图6所示。发明该单丝埋弧焊焊接方法，实现免开坡口，所发明的I型坡口通过调整埋弧焊焊接机头角度，能够实现焊缝与钢衬垫与侧壁贴壁良好，打底焊接时能够实现根部熔透，25毫米宽焊缝，打底焊接能够保证焊缝与母材充分熔合，相比V型坡口根部间隙窄，容易实现打底焊接熔渣上浮且清渣容易，提高施工效率，降本增效的一种焊接方法。
本发明可实现30mm钢板不开坡口加衬垫焊接，减少了30mm开单V坡口工序，减少人工，且焊接后可实现焊缝与侧壁贴壁焊接良好，容易清渣，施工效率提高20%以上。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：
第一，装配前将准备好的钢衬垫及母材的两边进行除锈打磨；
第二，接头采用I型坡口，焊缝间隙为25mm，钢板预拼固定；
第三，坡口背面通过点焊接固接钢衬垫；
第四，打底焊接：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0mm；采用埋弧焊进行打底焊接，焊接电流为450-500A，电压为30-33V，焊接速度为37-44cm/min；
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右打底焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合，右打底熔接右侧钢板和钢衬垫；将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左打底焊接，保证焊缝与侧壁、钢衬垫充分熔合，左打底熔接左侧钢板和钢衬垫；左打底与右打底于中间交叠；
第五，填充及盖面焊接：采用H10Mn2配SJ101焊剂，焊丝直径4.0埋弧焊焊丝进行填充及盖面，焊接电流为450-500A，电压为31-35V，焊接速度为37-45cm/min；
将埋弧焊焊接机头向右旋转10°进行右填充焊接，保证焊缝与右侧壁充分熔合；将埋弧焊焊接机头向左旋转10°进行左填充焊接，保证焊缝与左侧壁充分熔合；重复左右交替焊接叠加填充焊缝；
最后盖面施焊；
第六，撤离焊接设备，等待焊缝自然冷却。
2.根据权利要求1所述30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：右打底与侧壁焊缝高度5mm -8mm，钢衬垫焊缝宽度15mm，左打底与侧壁焊缝高度10mm -13mm，与钢衬垫焊缝宽度15-20mm。
3.根据权利要求1所述30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：填充焊接中第一填充层厚度5 mm -8mm。
4.根据权利要求1或3所述30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：填充焊接中各填充层厚度相同。
5.根据权利要求1或3所述30-50mm厚钢板单丝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：填充焊接中第一填充层厚度最大，上一填充层比下一填充层厚度小1 mm -3mm。
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