CN114871531A - 一种对接厚板高效焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对接厚板高效焊接工艺，涉及厚板焊接工艺技术领域，具体为S1、坡口刨边：在焊接边的顶角首先预刨深度为板厚4/5，竖面倾斜角度θ＝30°(±3°)，随后在刨边完毕后在焊接便顶角再次预刨板厚度2/5，竖面倾斜角度θ＝45°(±0°)；S2、焊接材料：选用直径值为1.2mm‑1.6mm的焊丝作为30°倾斜角45°焊丝填充料。该对接厚板高效焊接工艺，通过在厚板的焊接边刨两层倾斜角度不同的刨坑，利用下方的刨坑倾斜角度30°左右，使底部连接的间距值较小，方便利用焊丝使两块板稳定连接，可快速焊接两块板，对两块板之间的位置进行初步定形，避免后续焊接的过程中板之间的形变导致后方焊边无法连接。

Description

一种对接厚板高效焊接工艺

技术领域

本发明涉及厚板焊接工艺技术领域，具体为一种对接厚板高效焊接工艺。

背景技术

焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料将两块或两块以上的母材连接成一个整体的操作方法，焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接，金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类，熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法，熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池，熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在厚板的焊接过程中，厚板的高度值较大，因此对厚板的焊接，需采用焊丝作为辅助进行多层焊接，进行短时间的多层叠加焊接会存在一些问题，首先就是焊接的过程中焊枪的高温进行多层焊接时，焊枪的顶端高温火焰为范围火焰，易对两个板和底层的焊丝造成伤害，影响焊接的速度，同时焊接的过程中高温会导致靠近焊接边的铁元素发生形变位移，相互挤压会导致整块板发生形变，影响焊接的速度，为此，我们提出一种对接厚板高效焊接工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种对接厚板高效焊接工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种对接厚板高效焊接工艺，该工艺按照以下方法进行操作：

S1、坡口刨边：在焊接边的顶角首先预刨深度为板厚4/5，竖面倾斜角度θ＝30°(±3°)，随后在刨边完毕后在焊接便顶角再次预刨板厚度2/5，竖面倾斜角度θ＝45°(±0°)；

S2、焊接材料：选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝作为30°倾斜角45°焊丝填充料，选用1.6mm-3.2mm和2.4mm-4.0mm的焊丝配合使用作为45°倾斜角焊丝填充料，所有的焊丝材料采用铜为主要材料的焊丝；

S3、焊接气体和：焊接气体中，助燃氧气占比为99.5％，可燃乙炔占比为 0.15％，保护气体氩气占比为0.35％，使混合气体的喷射速度为 20L/min-30L/min；

S4、焊接输出电流：在焊接过程中采用不同的输出功率的输出电流，选用直流电进行焊接，在1.2mm-1.6mm焊接30°倾斜角时，选用200A进行焊接，焊接速度控制在14cm/min-16cm/min之间，在2.4mm-4.0mm焊接45°倾斜角时选用240A进行焊接，焊接速度控制在10cm/min-14cm/min；

S5、焊接速度和焊接手法：底层焊接手法采用竖直叠Z形进行焊接，第二层采用水平C形循环焊接，第三层采用水平交叉循环焊接，第四层采用水平Z形循环焊接，焊接过程中控制填丝的速度均匀。

可选的，所述将厚板放置刨坑机的上方，选用45°角的刨刀，使刨刀至于带焊接边的上方，使刨刀的底端和焊接面位于同一竖面，控制刨坑机进行刨坑，单次刨坑深度控制在1mm之内，随后更换60°刨刀，使待焊接边的上直角和刨刀中心位于上下同一竖面，所述单次刨坑深度刨1mm-2mm，进行多次刨坑，刨至距底部2/5的位置。

可选的，所述将两块刨坑完毕的厚板的焊接边相互贴合后，利用辅助固定器件，将两块厚板的边角部分压实，同时焊接边相互贴合，首先焊接组合刨坑60°的底部刨坑选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝，随后焊接完毕底部刨坑后，焊接顶部与竖面倾斜角度为45°刨坑时，采用2.4mm-4.0mm的焊丝作为主焊丝，进行填充刨坑，在刨坑填充完毕后，填充边角部分时，选用1.6mm-3.2mm的焊丝进行填补。

可选的，所述在焊接过程中，焊接底部刨坑时控制喷射速度为 20L/min-25L/min,顶部刨坑焊接速度控制喷射速度为25L/min-30L/min，同时焊接的速度，底部刨坑的焊接过程中，底部两层1.2mm-1.6mm焊丝的使用速度控制在140mm/min-160mm/min之间，顶部两层2.4mm-4.0mm焊丝的使用速度控制在100mm/min-140mm/min。

可选的，所述在焊接过程中，底部的焊丝填充底部刨坑的过程中，控制输出电流为200A电压控制30V左右，在填充顶部刨坑时，控制输出轴电流为 240A电压控制在30V左右。

可选的，所述填料的时候底层进行叠Z形进行焊接，在使焊丝熔融后将两块厚板进行初步粘合，使两个厚板稳定连接，使底层焊丝形成的焊接厚度为焊丝的直径值的1.5倍左右，使第二层焊丝熔融后进行C形循环焊接，进行使两个厚板稳定连接，不会轻易折断，随后进入上层刨坑内，采用 3.2mm-4.0mm的焊丝，首先循环交叉焊接，增加两个厚板之间连接的稳定性，顶层采用水平Z形循环焊接，首先能最大程度对刨坑进行填充。

本发明提供了一种对接厚板高效焊接工艺，具备以下有益效果：

1、该对接厚板高效焊接工艺，通过在厚板的焊接边刨两层倾斜角度不同的刨坑，利用下方的刨坑倾斜角度30°左右，使底部连接的间距值较小，方便利用焊丝使两块板稳定连接，可快速焊接两块板，对两块板之间的位置进行初步定形，避免后续焊接的过程中板之间的形变导致后方焊边无法连接。

2、该对接厚板高效焊接工艺，通过底部的焊丝选用1.2mm-1.6mm，同时控制输出电流200A和30V的电压，控制焊丝的使用速度为140mm/min -160mm/min方便快速完成底部的焊接，同时使底部竖Z形循环叠加焊接，在使用时方便快速完成两个板的连接，可有效提高焊接的效率，同时顶部的 2.4mm-4.0mm直径值的焊丝进行焊接时，可快速完成刨坑的填充，能有效提高焊接的效率。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明提供一种技术方案：一种对接厚板高效焊接工艺，该工艺按照以下方法进行操作：

S1、坡口刨边：在焊接边的顶角首先预刨深度为板厚4/5，竖面倾斜角度θ＝30°(±3°)，随后在刨边完毕后在焊接便顶角再次预刨板厚度2/5，竖面倾斜角度θ＝45°(±0°)，采用下方的角度为30°倾斜角度的刨坑，总厚度值2/5左右，同时顶部刨坑的倾斜角度为45°方便在使用时利用底部的30°设置，其内部的竖截面积较小，方便保证快速完成填充，同时顶部的刨坑在填充完毕后能有效保证两个板之间的稳定性；

S2、焊接材料：选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝作为30°倾斜角45°焊丝填充料，选用1.6mm-3.2mm和2.4mm-4.0mm的焊丝配合使用作为45°倾斜角焊丝填充料，所有的焊丝材料采用铜为主要材料的焊丝，采用 1.2mm-1.6mm的焊丝填充底部的刨坑，在使用时能快速完成底部刨坑的填充，方便30°刨坑的快速填充，可快速使连个板稳定连接，避免在后续进行稳定焊接的过程中两个板都发生内侧凹陷，导致焊边之间相互分离，需辅助固定后才能继续加工；

S3、焊接气体和：焊接气体中，助燃氧气占比为99.5％，可燃乙炔占比为 0.15％，保护气体氩气占比为0.35％，使混合气体的喷射速度为 20L/min-30L/min，采用喷气速度控制在20L/min-30L/min，在使用时，方便有效保证其焊枪顶端的温度稳定性，使焊枪根据不同的焊丝及时调控其喷射速度，能有效避免熔融其边缘或下层的焊层，导致焊接速度较慢；

S4、焊接输出电流：在焊接过程中采用不同的输出功率的输出电流，选用直流电进行焊接，在1.2mm-1.6mm焊接30°倾斜角时，选用200A进行焊接，焊接速度控制在14cm/min-16cm/min之间，在2.4mm-4.0mm焊接45°倾斜角时选用240A进行焊接，焊接速度控制在10cm/min-14cm/min，在使用过程中，控制下层刨坑采用1.2mm-1.6mm的焊丝填充速度为140mm/min-160mm/min的速度进行填充，方便保证焊接的速度，减少两块厚板的受热时间，减少其形变量，使其底层快速连接，随后顶层采用100mm/min-140mm/min填充速度，能保证两块板之间连接的稳定性；

S5、焊接速度和焊接手法：底层焊接手法采用竖直叠Z形进行焊接，第二层采用水平C形循环焊接，第三层采用水平交叉循环焊接，第四层采用水平Z形循环焊接，焊接过程中控制填丝的速度均匀，底部竖Z形焊接焊接手法，能有效对底部连接处进行密封充实，避免密封留有空隙，影响其后部使用，影响连接的安全性，第二层的C形循环焊接，此手法的焊接速度较快，底部两层可在较短的时间内完成焊接，顶部的交叉循环，和水平Z循环在焊接的过程中，能充分填充刨坑内部。

所述将厚板放置刨坑机的上方，选用45°角的刨刀，使刨刀至于带焊接边的上方，使刨刀的底端和焊接面位于同一竖面，控制刨坑机进行刨坑，单次刨坑深度控制在1mm之内，随后更换60°刨刀，使待焊接边的上直角和刨刀中心位于上下同一竖面，所述单次刨坑深度刨1mm-2mm，进行多次刨坑，刨至距底部2/5的位置，顶部的45°刨坑在焊接的过程中能保证连接的稳定性，同时单次刨坑的深度，控制2mm能有效减少每次刨坑对厚板的伤害，避免为追求生产速度，单次下刀直接刨坑4mm以上，会对焊接边造成分子排列挤压，导致其分子排列不够稳定，影响后续焊接时，在高温下的稳定性，可有效减少修补程度。

所述将两块刨坑完毕的厚板的焊接边相互贴合后，利用辅助固定器件，将两块厚板的边角部分压实，同时焊接边相互贴合，首先焊接组合刨坑60°的底部刨坑选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝，随后焊接完毕底部刨坑后，焊接顶部与竖面倾斜角度为45°刨坑时，采用2.4mm-4.0mm的焊丝作为主焊丝，进行填充刨坑，在刨坑填充完毕后，填充边角部分时，选用1.6mm-3.2mm 的焊丝进行填补，在焊接的过程中，底部刨坑的焊丝采用1.2mm-1.6mm，可使焊丝在熔融后快速的填充，在使用时能快速完成底部刨坑的填充，方便30°刨坑的快速填充，可快速使连个板稳定连接，避免在后续进行稳定焊接的过程中两个板都发生内侧凹陷，导致焊边之间相互分离，需辅助固定后才能继续加工，2.4mm-4.0mm的设置，在使用时，方便快速填充顶部的刨坑，方便装置的使用。

所述在焊接过程中，焊接底部刨坑时控制喷射速度为20L/min-25L/min, 顶部刨坑焊接速度控制喷射速度为25L/min-30L/min，同时焊接的速度，底部刨坑的焊接过程中，底部两层1.2mm-1.6mm焊丝的使用速度控制在140mm/min -160mm/min之间，顶部两层2.4mm-4.0mm焊丝的使用速度控制在100mm/min -140mm/min，在使用过程中，控制下层刨坑采用1.2mm-1.6mm的焊丝填充速度为140mm/min-160mm/min的速度进行填充，方便保证焊接的速度，减少两块厚板的受热时间，减少其形变量，使其底层快速连接,通过底层的稳定连接后，方便保证上层焊接的过程中稳定焊接，避免焊缝的分离，随后顶层采用 100mm/min-140mm/min填充速度，能保证两块板之间连接的稳定性。

所述在焊接过程中，底部的焊丝填充底部刨坑的过程中，控制输出电流为200A电压控制30V左右，在填充顶部刨坑时，控制输出轴电流为240A电压控制在30V左右，在使用过程中，控制下层刨坑采用1.2mm-1.6mm的焊丝填充速度为140mm/min-160mm/min的速度进行填充采用200A的电流，能保证焊接的速度，方便保证焊接的速度，减少两块厚板的受热时间，减少其形变量，使其底层快速连接，随后顶层采用100mm/min-140mm/min填充速度，采用240A，能快速稳定连接，能保证两块板之间连接的稳定性。

所述填料的时候底层进行叠Z形进行焊接，在使焊丝熔融后将两块厚板进行初步粘合，使两个厚板稳定连接，使底层焊丝形成的焊接厚度为焊丝的直径值的1.5倍左右，使第二层焊丝熔融后进行C形循环焊接，进行使两个厚板稳定连接，不会轻易折断，随后进入上层刨坑内，采用3.2mm-4.0mm的焊丝，首先循环交叉焊接，增加两个厚板之间连接的稳定性，顶层采用水平Z 形循环焊接，首先能最大程度对刨坑进行填充，底部叠加Z的设置，在使用时，方便保证连接的紧密程度，方便装置的使用，同时底层焊接完毕后呈鱼鳞状，能对底部进行稳定打底，同时其厚度值大于焊丝的直径值，能保证连接的稳定性，第二层的循环C形，在焊接的过程中焊接的速度较快，同时能保证两个厚板之间稳定连接，同时完成底部刨坑的填充，使对上层进行支撑。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：该工艺按照以下方法进行操作：

S1、坡口刨边：在焊接边的顶角首先预刨深度为板厚4/5，竖面倾斜角度θ＝30°(±3°)，随后在刨边完毕后在焊接便顶角再次预刨板厚度2/5，竖面倾斜角度θ＝45°(±0°)；

S2、焊接材料：选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝作为30°倾斜角45°焊丝填充料，选用1.6mm-3.2mm和2.4mm-4.0mm的焊丝配合使用作为45°倾斜角焊丝填充料，所有的焊丝材料采用铜为主要材料的焊丝；

S3、焊接气体和：焊接气体中，助燃氧气占比为99.5％，可燃乙炔占比为0.15％，保护气体氩气占比为0.35％，使混合气体的喷射速度为20L/min-30L/min；

S4、焊接输出电流：在焊接过程中采用不同的输出功率的输出电流，选用直流电进行焊接，在1.2mm-1.6mm焊接30°倾斜角时，选用200A进行焊接，焊接速度控制在14cm/min-16cm/min之间，在2.4mm-4.0mm焊接45°倾斜角时选用240A进行焊接，焊接速度控制在10cm/min-14cm/min；

S5、焊接速度和焊接手法：底层焊接手法采用竖直叠Z形进行焊接，第二层采用水平C形循环焊接，第三层采用水平交叉循环焊接，第四层采用水平Z形循环焊接，焊接过程中控制填丝的速度均匀。

2.根据权利要求1所述的一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：所述将厚板放置刨坑机的上方，选用45°角的刨刀，使刨刀至于带焊接边的上方，使刨刀的底端和焊接面位于同一竖面，控制刨坑机进行刨坑，单次刨坑深度控制在1mm之内，随后更换60°刨刀，使待焊接边的上直角和刨刀中心位于上下同一竖面，所述单次刨坑深度刨1mm-2mm，进行多次刨坑，刨至距底部2/5的位置。

3.根据权利要求1所述的一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：所述将两块刨坑完毕的厚板的焊接边相互贴合后，利用辅助固定器件，将两块厚板的边角部分压实，同时焊接边相互贴合，首先焊接组合刨坑60°的底部刨坑选用直径值为1.2mm-1.6mm的焊丝，随后焊接完毕底部刨坑后，焊接顶部与竖面倾斜角度为45°刨坑时，采用2.4mm-4.0mm的焊丝作为主焊丝，进行填充刨坑，在刨坑填充完毕后，填充边角部分时，选用1.6mm-3.2mm的焊丝进行填补。

4.根据权利要求1所述的一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：所述在焊接过程中，焊接底部刨坑时控制喷射速度为20L/min-25L/min,顶部刨坑焊接速度控制喷射速度为25L/min-30L/min，同时焊接的速度，底部刨坑的焊接过程中，底部两层1.2mm-1.6mm焊丝的使用速度控制在140mm/min-160mm/min之间，顶部两层2.4mm-4.0mm焊丝的使用速度控制在100mm/min-140mm/min。

5.根据权利要求1所述的一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：所述在焊接过程中，底部的焊丝填充底部刨坑的过程中，控制输出电流为200A电压控制30V左右，在填充顶部刨坑时，控制输出轴电流为240A电压控制在30V左右。

6.根据权利要求1所述的一种对接厚板高效焊接工艺，其特征在于：所述填料的时候底层进行叠Z形进行焊接，在使焊丝熔融后将两块厚板进行初步粘合，使两个厚板稳定连接，使底层焊丝形成的焊接厚度为焊丝的直径值的1.5倍左右，使第二层焊丝熔融后进行C形循环焊接，进行使两个厚板稳定连接，不会轻易折断，随后进入上层刨坑内，采用3.2mm-4.0mm的焊丝，首先循环交叉焊接，增加两个厚板之间连接的稳定性，顶层采用水平Z形循环焊接，首先能最大程度对刨坑进行填充。