CN116638176A - 一种q355b钢板对接焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种Q355B钢板对接焊接方法，涉及焊接工艺技术领域。一种Q355B钢板对接焊接方法，Q355B钢板的厚度为25～35mm，包括以下步骤：将待焊接的两个Q355B钢板的工件的进行切割，使两工件对接形成X型坡口，并对切割后的所述坡口进行打磨；对打磨后的工件进行组对定位焊接；对组对定位焊接后的工件的焊缝区域进行预热；对预热后的工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接；采用碳弧气刨对工件进行清根处理，将根部缺陷全部清除后，打磨使刨槽圆滑过渡；采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接另一侧。与现有技术相比，该方法采用多层多道摆焊，焊接完一面，再焊接另一面，避免多次翻个，焊接效率高。
Description
技术领域
本发明涉及焊接工艺技术领域，具体地说是涉及一种Q355B钢板对接焊接方法。
背景技术
Q355B是一种低合金高强度结构钢，广泛应用于钢结构、桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器、特种设备等，装车站钢结构框架立柱一般长度为十几米，超出原板长度，需要进行拼接，拼接焊缝探伤达到一级焊缝要求，采用CO2气体保护焊接，标准焊接方式为两面对称焊接，需要多次翻个，因为此钢板对接后长为十几米，宽约为几十公分，多次翻个对称焊接，效率很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Q355B钢板对接焊接方法，该方法采用多层多道摆焊，焊接完一面，再焊接另一面，避免多次翻个，焊接效率高，经过焊接工艺评定，焊缝机械性能达到要求。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：
一种Q355B钢板对接焊接方法，Q355B钢板的厚度为25～35mm，包括以下步骤：
步骤一，将待焊接的两个Q355B钢板的工件的进行切割，使两工件对接形成X型坡口，坡口角度为55～65°,钝边为1.5～2.5mm，并对切割后的所述坡口进行打磨；
步骤二，对打磨后的工件进行组对定位焊接；
步骤三，对组对定位焊接后的工件的焊缝区域进行预热，预热时采用火焰持续加热的方法，加热温度为100～150℃；
步骤四，对预热后的工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接；
步骤五，采用碳弧气刨对工件进行清根处理，将根部缺陷全部清除后，打磨使刨槽圆滑过渡，清根电流为300～450A；
步骤六：采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接另一侧。
优选地，所述步骤四中还包括：
在两工件的施焊面的背面垫上垫板；
加焊与坡口形状一致的引弧板和引出板，所述引弧板和所述引出板宽度大于或等于坡口面宽度，长度大于或等于100mm，厚度大于或等于10mm，材质为Q355B钢；
所述引弧板、所述引出板和所述垫板的定位焊缝焊在所述坡口内和所述垫板上。
优选地，所述步骤四中还包括：
先焊接工件的坡口间隙，坡口间隙为0～2mm；
再依次焊接所述打底层、所述填充层和所述盖面层；
其中，所述打底层紧挨着所述坡口间隙，所述打底层的厚度为4～6mm，所述盖面层为焊缝的最外层，所述填充层位于所述打底层与所述盖面层之间，所述填充层和所述盖面层的单道焊缝厚度均小于或等于4mm；所述打底层、所述填充层和所述盖面层在焊接时均至少包括一道焊道。
优选地，所述步骤四中，
焊枪的摆动幅度小于或等于20mm，焊枪与工件夹角小于或等于30°；
焊道间温度为100～200℃。
优选地，焊接所述打底层时，焊接电流为240～260A，电弧电压为24～27V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为10～15mm，CO2气体流量为15～25L/min；
焊接所述填充层和所述盖面层时，焊接电流为250～300A，电弧电压为25～31V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为15～20mm，CO2气体流量为15～25L/min。
优选地，所述工件开设的坡口为对称结构；
焊接时，先焊接一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道；
翻面清根后，再焊接另一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道。
优选地，所述步骤四中，还包括：
当所述工件的焊缝未连续一次焊接完成时，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温后，重新进行预热后进行再次焊接，预热温度为100℃～150℃；
再次焊接完成后，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温。
优选地，所述步骤五还包括：
工件焊缝在焊接完成24h后进行射线或超声波检测；
当检测发现工件存在缺陷时，采用碳弧气刨清除缺陷并用CO2气体保护焊进行补焊，同一部位补焊次数少于或等于两次。
优选地，所述步骤三中还包括：
加热时在焊缝两侧进行加热，加热宽度为100～120mm；
采用红外测温仪测量加热温度，测温点设置在焊缝原始边缘两侧各75mm处，测温时，红外测温仪垂直于工件表面，红外测温仪与工件表面之间的间距小于或等于200mm。
优选地，所述步骤二中，
在组对定位焊接时，控制焊接电流为230～250A，电弧电压为24～27V，焊接速度为20～35cm/min，工件坡口间隙为0～2mm，定位焊缝长度为15～25mm，定位焊缝间距为100～250mm。
本发明的有益技术效果是：
本发明的Q355B钢板对接焊接方法，通过在工件的对接面开设X型坡口，一方面易于对工件变形的控制，另一方面在碳弧气刨清根时，可减少对母材的浪费，同时，工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接，因为前道焊缝对后道焊缝有热处理的作用，故多层多道焊接可提高焊缝金属质量，同时，多层多道摆焊也可提高焊缝无损检测合格率；通过焊接参数的控制，使之适合于超长Q355B厚钢板的拼接，极大地降低了焊接应力，减小了焊接变形，减少了焊接裂纹的产生，保证了Q355B钢板的焊缝质量，且不用多次翻个对称焊接，提高了焊接效率。
附图说明
图1为本发明实施例Q355B钢板对接焊接方法的流程图；
图2为本发明实施例焊接坡口的结构示意图；
图3为本发明实施例焊道的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例中，提供一种Q355B钢板对接焊接方法，请参考图1至图3所示。
一种Q355B钢板对接焊接方法，Q355B钢板的厚度为25～35mm，包括以下步骤：
步骤一，将待焊接的两个Q355B钢板的工件的进行切割，使两工件对接形成X型坡口，坡口角度为55～65°,钝边为1.5～2.5mm，并对切割后的所述坡口进行打磨；
步骤二，对打磨后的工件进行组对定位焊接；
步骤三，对组对定位焊接后的工件的焊缝区域进行预热，预热时采用火焰持续加热的方法，加热温度为100～150℃；
步骤四，对预热后的工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接；
步骤五，采用碳弧气刨对工件进行清根处理，将根部缺陷全部清除后，打磨使刨槽圆滑过渡，清根电流为300～450A；
步骤六：采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接另一侧。
其中，如图2所示，角度α为坡口角度，c为钝边长度，t为Q355B钢板的厚度，b为坡口间隙。
具体地，Q355B钢板的厚度可以为30mm；坡口角度可以为60°，钝边为2mm；焊接时采用二氧化碳气体保护焊焊接工艺。
其中，两工件对接时，对接口位置的错边量的误差控制在±1mm内，对接缝间隙一般为0～1mm，直线度误差控制在±1mm内。焊接前需对切割后的坡口进行打磨，打磨范围为坡口及周边30mm区域内的母材表面，去除浮锈、油污、水分等，打磨至呈现金属光泽。当母材温度小于5℃时，需要对焊接坡口两侧的母材进行预热，预热温度100～150℃，宽度应大于或等于100mm；预热温度通过在工件的反面用红外线测温笔测量。焊接后立即用硅酸铝石棉瓦覆盖保温缓冷至常温。
所述步骤四中还包括：
在两工件的施焊面的背面垫上垫板；加焊与坡口形状一致的引弧板和引出板，所述引弧板和所述引出板宽度大于或等于坡口面宽度，长度大于或等于100mm，厚度大于或等于10mm，材质为Q355B钢；所述引弧板、所述引出板和所述垫板的定位焊缝焊在所述坡口内和所述垫板上。垫板的作用为防止钢板焊接后产生角变形。
其中，引弧板、引出板和焊接垫板的定位焊缝应避免在焊缝以外的母材上焊接。焊接完毕后，用气割切除被焊工件上的引弧板和引出板，并修磨平整，严禁用锤将其击落。
先焊接工件的坡口间隙，坡口间隙为0～2mm；再依次焊接所述打底层、所述填充层和所述盖面层；其中，所述打底层紧挨着所述坡口间隙，所述打底层的厚度为4～6mm，所述盖面层为焊缝的最外层，所述填充层位于所述打底层与所述盖面层之间，所述填充层和所述盖面层的单道焊缝厚度均小于或等于4mm；所述打底层、所述填充层和所述盖面层在焊接时均至少包括一道焊道。
焊接时，控制焊枪的摆动幅度小于或等于20mm，焊枪与工件夹角小于或等于30°；控制焊道间温度为100～200℃。
焊接所述打底层时，焊接电流为240～260A，电弧电压为24～27V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为10～15mm，CO2气体流量为15～25L/min；
焊接所述填充层和所述盖面层时，焊接电流为250～300A，电弧电压为25～31V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为15～20mm，CO2气体流量为15～25L/min。
进一步地，本实施例中，所述工件开设的坡口为对称结构；焊接时，先焊接一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道；翻面清根后，再焊接另一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道。具体的，如图3所示，共有8道焊道，分别为d1、d2……d8，依次按照顺序进行焊接，先焊接一侧的d1至d4焊道，再翻面焊接另一侧的d5至d8焊道，d1和d5为打底层焊道，d2、d3、d6、d7为填充层焊道，d4和d8为盖面层焊道。
所述步骤四中，还包括：当所述工件的焊缝未连续一次焊接完成时，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温后，重新进行预热后进行再次焊接，预热温度为100℃～150℃；再次焊接完成后，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温。
所述步骤五还包括：工件焊缝在焊接完成24h后进行射线或超声波检测；当检测发现工件存在缺陷时，采用碳弧气刨清除缺陷并用CO2气体保护焊进行补焊，同一部位补焊次数少于或等于两次。
所述步骤三中还包括：加热时在焊缝两侧进行加热，加热宽度为100～120mm；采用红外测温仪测量加热温度，测温点设置在焊缝原始边缘两侧各75mm处，测温时，红外测温仪垂直于工件表面，红外测温仪与工件表面之间的间距小于或等于200mm。
所述步骤二中，在组对定位焊接时，控制焊接电流为230～250A，电弧电压为24～27V，焊接速度为20～35cm/min，工件坡口间隙为0～2mm，定位焊缝长度为15～25mm，定位焊缝间距为100～250mm。
通过本实施例中的焊接方法形成的焊接结构具有优良的综合力学性能。具体的，Q355B钢板的工件的厚度为30mm，坡口角度可以为60°，钝边为2mm，坡口间隙为1mm时，采用本实施例中焊接方法形成的焊接接头进行力学性能测试，结果如下表所示：
金属室温拉伸试验检测报告
金属三点弯曲试验(矩形)检测报告
冲击试验报告
| 序号 | 冲击能量(J) | 冲击韧性(J/cm2) |
| 1 | 122.42 | 122.42 |
| 2 | 105.8 | 105.8 |
| 3 | 120.19 | 120.19 |
| 平均值 | 116.14 | 116.14 |
至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明一种Q355B钢板对接焊接方法有了清楚的认识。本发明提出的Q355B钢板对接焊接方法，通过在工件的对接面开设X型坡口，一方面易于对工件变形的控制，另一方面在碳弧气刨清根时，可减少对母材的浪费，同时，工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接，因为前道焊缝对后道焊缝有热处理的作用，故多层多道焊接可提高焊缝金属质量，同时，多层多道摆焊也可提高焊缝无损检测合格率。本发明提出的Q355B钢板对接焊接方法，采取了上述实施例的焊接参数控制，使之适合于超长Q355B厚钢板的拼接，极大地降低了焊接应力，减小了焊接变形，减少了焊接裂纹的产生，保证了Q355B钢板的焊缝质量，且不用多次进行翻个对称焊接，提高了焊接效率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Q355B钢板对接焊接方法，Q355B钢板的厚度为25～35mm，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将待焊接的两个Q355B钢板的工件的进行切割，使两工件对接形成X型坡口，坡口角度为55～65°,钝边为1.5～2.5mm，并对切割后的所述坡口进行打磨；
步骤二，对打磨后的工件进行组对定位焊接；
步骤三，对组对定位焊接后的工件的焊缝区域进行预热，预热时采用火焰持续加热的方法，加热温度为100～150℃；
步骤四，对预热后的工件采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接；
步骤五，采用碳弧气刨对工件进行清根处理，将根部缺陷全部清除后，打磨使刨槽圆滑过渡，清根电流为300～450A；
步骤六：采用多层多道摆焊的方法进行打底层、填充层和盖面层的焊接另一侧。
2.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤四中还包括：
在两工件的施焊面的背面垫上垫板；
加焊与坡口形状一致的引弧板和引出板，所述引弧板和所述引出板宽度大于或等于坡口面宽度，长度大于或等于100mm，厚度大于或等于10mm，材质为Q355B钢；
所述引弧板、所述引出板和所述垫板的定位焊缝焊在所述坡口内和所述垫板上。
3.根据权利要求2所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤四中还包括：
先焊接工件的坡口间隙，坡口间隙为0～2mm；
再依次焊接所述打底层、所述填充层和所述盖面层；
其中，所述打底层紧挨着所述坡口间隙，所述打底层的厚度为4～6mm，所述盖面层为焊缝的最外层，所述填充层位于所述打底层与所述盖面层之间，所述填充层和所述盖面层的单道焊缝厚度均小于或等于4mm；所述打底层、所述填充层和所述盖面层在焊接时均至少包括一道焊道。
4.根据权利要求3所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤四中，
焊枪的摆动幅度小于或等于20mm，焊枪与工件夹角小于或等于30°；
焊道间温度为100～200℃。
5.根据权利要求4所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，
焊接所述打底层时，焊接电流为240～260A，电弧电压为24～27V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为10～15mm，CO2气体流量为15～25L/min；
焊接所述填充层和所述盖面层时，焊接电流为250～300A，电弧电压为25～31V，焊接速度为30～50cm/min，喷嘴直径为20mm，焊嘴与工件的间距为15～20mm，CO2气体流量为15～25L/min。
6.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，
所述工件开设的坡口为对称结构；
焊接时，先焊接一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道；
翻面清根后，再焊接另一侧施焊面的打底层一道焊道、填充层两道焊道和盖面层一道焊道。
7.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤四中，还包括：
当所述工件的焊缝未连续一次焊接完成时，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温后，重新进行预热后进行再次焊接，预热温度为100℃～150℃；
再次焊接完成后，将焊缝覆盖硅酸铝石棉瓦缓冷至常温。
8.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤五还包括：
工件焊缝在焊接完成24h后进行射线或超声波检测；
当检测发现工件存在缺陷时，采用碳弧气刨清除缺陷并用CO2气体保护焊进行补焊，同一部位补焊次数少于或等于两次。
9.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤三中还包括：
加热时在焊缝两侧进行加热，加热宽度为100～120mm；
采用红外测温仪测量加热温度，测温点设置在焊缝原始边缘两侧各75mm处，测温时，红外测温仪垂直于工件表面，红外测温仪与工件表面之间的间距小于或等于200mm。
10.根据权利要求1所述的一种Q355B钢板对接焊接方法，其特征在于，所述步骤二中，
在组对定位焊接时，控制焊接电流为230～250A，电弧电压为24～27V，焊接速度为20～35cm/min，工件坡口间隙为0～2mm，定位焊缝长度为15～25mm，定位焊缝间距为100～250mm。
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