CN1267240C - 超长超厚钢板有角度对接焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超长超厚钢板有角度对接焊接方法，采用窄间隙埋弧自动焊工艺及双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口，其步骤包括：①机加工出两钢板的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口；②制作装配用胎架及正、反焊接用胎架；③在装配用胎架上装配定位两钢板，并在钢板两端加装加强板，在两钢板对接缝两端安装引、熄弧板，该板的坡口型式同对接缝坡口；④钢板焊前预热；⑤按照焊接规范，在正、反焊接用胎架上用窄间隙埋弧自动焊焊接该两钢板。本发明对超长超厚钢板焊接具有焊接质量好、焊接变形小，可提高生产效益，可减少焊接材料等特点。
Description
技术领域
本发明涉及焊接方法，特别涉及一种超长超厚钢板有角度对接焊接方法。
背景技术
超长超厚钢板有角度对接焊接，如图1所示的18PC2-6支承板对接焊，其焊缝的特点为对接焊缝长度长，焊缝的填充量大，为此焊接时产生的热变形量也大，变形难以控制，如控制不好，变形量超过规定的话，该件的上、下平面就会加工不出，而且补救的办法更是难上加难了。同时，该焊缝对于焊缝内部质量的要求很高，焊缝等级为E2级，是同标准中级别最高的，要求全焊透，并做100％的超声波探伤和磁粉探伤。现有的对于这种超长超厚钢板有角度对接焊接方法一般采用双面不对称“V”型坡口用埋弧自动焊进行焊接，由于用一般的埋弧自动焊进行焊接，对于较厚如厚度为160mm的钢板来说，其坡口需要开的很大，如图2所示，其中α＝135°、β＝40～45°，否则无法进行焊接，然而坡口越大产生的变形也就越大，因此现有的焊接方法已很难满足产品的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种超长超厚钢板有角度对接焊接方法，以保证焊接质量，减小焊接变形，且提高生产效益、减少焊接材料。
为实现上述目的，本发明提供一种超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特点是：
①.采用窄间隙埋弧自动焊工艺；
②.所焊接两钢板对接缝的坡口型式为双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口。
所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法包括下列步骤：
①.机加工出两钢板的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口；
②.制作装配用胎架及正、反焊接用胎架；
③.在装配用胎架上装配定位两钢板，并在钢板两端加装加强板，在两钢板对接缝两端安装引、熄弧板，该板的坡口型式同对接缝坡口；
④.钢板焊前预热；
⑤.按照焊接规范，在正、反焊接用胎架上用窄间隙埋弧自动焊焊接该两钢板。
所述两钢板夹角为135°，两钢板的坡口对称，其对接缝的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口于钢板135°夹角一面为30°，另一面为10°，坡口底部为半径为10mm的圆弧。
所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法用窄间隙埋弧自动焊焊接钢板时要求：
①.在正焊接用胎架上用窄间隙埋弧自动焊打低焊，道数为一道；
②.打完底焊后，进行反面清根、打磨，并做磁粉探伤，确保无缺陷后吊到反焊接用胎架上进行焊接；
③.每焊完一层，即检查焊道有无缺陷，如有缺陷及时修补；
④.焊接的同时，及时利用相应形状的样板测量钢板的角度变形情况，当变形量≥5mm时，停止在该焊接用胎架上的焊接，而将钢板翻到另一焊接用胎架上进行焊接：
⑤.焊缝前三分之一焊接量焊接时及时多翻身焊接；
⑥.焊接的同时，测量钢板长度方向的变形量，当钢板在正焊接用胎架上产生长度方向的变形，将钢板翻到反焊接用胎架上进行焊接；当钢板在反焊接用胎架上产生长度方向的变形，将钢板翻到正焊接用胎架上进行焊接。
所述钢板焊前预热是在正焊接用胎架上进行，最低的预热温度为100～120℃。
所述焊接规范是：焊接电流：370～450A，电压：26～34V，焊接速度：18～23m/h，焊缝最大层间温度为230～270℃。
所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法的焊接过程中及时测量焊接产生的变形情况，以多翻身焊接来控制钢板的角度和长度方向的变形。
所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法中钢板焊接后用石棉布保温后冷却，而后打磨并做超声波探伤和磁粉探伤。
本发明的技术效果是：
①.本发明采用窄间隙埋弧自动焊工艺，焊接质量较好(包括焊缝的外观质量和内部质量)，与一般的埋弧自动焊工艺相比，窄隙埋弧自动焊的变形量更小，且焊接变形较有规律，更便于有的放矢的加以控制变形，此外该焊接工艺的熔透深度为4mm左右(一般的焊接方法为2～3mm)，满足焊缝探伤的要求；
②.本发明采用双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口，不仅可有效控制变形、解决变形问题，而且与原有的双面不对称“V”型焊接坡口相比，其焊缝的填充量小二分之一左右，即可将焊接时间缩短一半左右，从而大大提高生产效益、减少焊接材料，并且填充量的减少也意味着变形的减少，因此亦减小了钢板变形；
③.本发明在焊接时不断的测量焊接产生的变形情况，以多翻身来控制钢板的角度和长度方向的变形，从而减小了变形量，保证焊接质量。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为现有的支承板对接的结构示意图。
图2为现有的支承板对接缝焊接坡口的结构示意图。
图3为本发明实施例的支承板对接缝焊接坡口的结构示意图。
图4为本发明实施例的支承板置于装配用胎架的正视图。
图5为本发明实施例的支承板置于焊接用正焊接用胎架的正视图。
图6为本发明实施例的支承板置于焊接用反焊接用胎架的正视图。
图7为本发明实施例的支承板在正焊接用胎架焊接产生角度变形的示意图。
图8为本发明实施例的支承板在反焊接用胎架焊接产生角度变形的示意图。
图9为本发明实施例的支承板焊接至三分之一焊接量时的示意图。
图10为本发明实施例的支承板在正焊接用胎架焊接产生长度变形的示意图。
图11为本发明实施例的支承板在反焊接用胎架焊接产生长度变形的示意图。
具体实施方式
本发明超长超厚钢板有角度对接焊接方法用于支承板对接焊时，包括下列步骤：
①.机加工出支承板1两构件11、12的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口，如图3所示，两构件11、12夹角α1为135°，两构件11、12的坡口对称，其对接缝13的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口于构件135°夹角一面β1为30°，另一面β2为10°，坡口底部为半径R为10mm的圆弧，坡口中间留根5mm(以便于装配及坡口的清根、打磨)；机加工时，为了防止两构件坡口不对称及尺寸偏差，可制作一块坡口样板用来划线，然后依据划线加工，机加工后对坡口进行磁粉探伤；
②.制作装配用胎架2及正、反焊接用胎架3、4，如图4、5、6所示；
③.在装配用胎架2上装配定位支承板1两构件11、12，并在支承板1两端加装加强板5，以防止在吊运中定位焊崩裂，在两构件11、12对接缝的两端安装引、熄弧板(图未示)，该板的坡口型式同对接缝坡口；
④.支承板1焊前预热：将支承板1吊至正焊接用胎架3上进行预热，预热应使整个支承板1均匀受热，最低的预热温度为100～120℃；
⑤.按照焊接规范，在正、反焊接用胎架3、4上用窄间隙埋弧自动焊焊接支承板两构件11、12：
上述焊接规范是：焊接电流：370～450A，电压：26～34V，焊接速度：18～23m/h，焊缝最大层间温度为270℃；
在正、反焊接用胎架3、4上用窄间隙埋弧自动焊焊接支承板两构件要求：
a.在正焊接用胎架3上用窄间隙埋弧自动焊打低焊，打底焊的道数为一道；
b.打完底焊后，吊下胎架进行反面清根、打磨，并做磁粉探伤，确保无缺陷后吊到反焊接用胎架4上进行焊接；
c.每焊完一层，及时检查焊道有无缺陷，如有气孔、咬口等缺陷应及时修补；
d.焊接的同时随时测量支承板1的角度变形情况，例如在正焊接用胎架3上进行焊接时，用样板6进行测量，如图7所示(A向为变形方向，B向为焊丝注入方向)，当变形量s≥5mm时，停止焊接，将支承板1翻到反焊接用胎架4上进行焊接；在反焊接用胎架4上焊接时，用样板7进行测量，如图8所示(C向为变形方向)，当变形量f≥5mm时，同样停止焊接，再翻到正焊接用胎架3上进行焊接，以此类推的进行焊接；
e.焊缝前三分之一焊接量焊接时应及时多翻身焊接：因为焊缝在焊前三分之一焊接量时，其变形量是最大的，其余三分之二的焊接角度变形是极小的，也就是说前三分之一焊接量控制的好坏直接关系到整个支承板1的变形控制的好坏，因此前三分之一焊接量焊接时应做到及时翻身焊接，翻的越多，其变形量控制的越好，可参见图9(其中L为总焊接量)；
f.另外，也应该测量支承板1长度方向的变形量，如图10、11所示，其控制原理基本同角度变形的控制，该变形主要出现在后三分之二的焊接量时，当支承板1在正焊接用胎架3上产生长度方向的变形，且变形量t≥5mm，如图10所示(D向为变形方向)时，应当将支承板1翻到反焊接用胎架4上进行焊接；当支承板1在反焊接用胎架4上产生长度方向的变形，且变形量t≥5mm，如图11所示(E向为变形方向)时，应当翻到正焊接用胎架3上进行焊接，以此来控制长度方向的变形。
此外，由于焊接周期较长，焊接时需严格控制温度的变化情况，焊缝的最大层间温度为270℃，若焊接时最大层间温度快接近270℃时，应停止焊接并进行保温，使温度自然降至100℃后再进行焊接。同样整个支承板焊完后也应用石棉布保温后冷却。
焊接结束后打磨并做超声波探伤和磁粉探伤。
本发明超长超厚钢板有角度对接焊接方法亦可用于其他各类超长超厚钢板间有角度焊接或者平的对接焊接。
Claims (7)
1、一种超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于：
采用窄间隙埋弧自动焊工艺，所焊接两钢板对接缝的坡口型式为双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口，该焊接方法包括下列步骤：
①.机加工出两钢板的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口；
②.制作装配用胎架及正、反焊接用胎架；
③.在装配用胎架上装配定位两钢板，并在钢板两端加装加强板，在两钢板对接缝两端安装引、熄弧板，该板的坡口型式同对接缝坡口；
④.钢板焊前预热；
⑤.按照焊接规范，在正、反焊接用胎架上用窄间隙埋弧自动焊焊接该两钢板。
2、根据权利要求1所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于所述两钢板夹角为135°，两钢板的坡口对称，其对接缝的双面不对称窄间隙“U”型焊接坡口于钢板135°夹角一面为30°，另一面为10°，坡口底部为半径为10mm的圆弧。
3、根据权利要求1所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于用窄间隙埋弧自动焊焊接钢板时要求：
①.在正焊接用胎架上用窄间隙埋弧自动焊打底焊，道数为一道；
②.打完底焊后，进行反面清根、打磨，并做磁粉探伤，确保无缺陷后吊到反焊接用胎架上进行焊接；
③.每焊完一层，即检查焊道有无缺陷，如有缺陷及时修补；
④.焊接的同时，及时利用相应形状的样板测量钢板的角度变形情况，当变形量≥5mm时，停止在该焊接用胎架上的焊接，而将钢板翻到另一焊接用胎架上进行焊接：
⑤.焊缝前三分之一焊接量焊接时及时多翻身焊接；
⑥.焊接的同时，测量钢板长度方向的变形量，当钢板在正焊接用胎架上产生长度方向的变形，将钢板翻到反焊接用胎架上进行焊接；当钢板在反焊接用胎架上产生长度方向的变形，将钢板翻到正焊接用胎架上进行焊接。
4、根据权利要求1所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于所述钢板焊前预热是在正焊接用胎架上进行，最低的预热温度为100～120℃。
5、根据权利要求1所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于所述焊接规范是：焊接电流：370～450A，电压：26～34V，焊接速度：18～23m/h，焊缝最大层间温度为230～270℃。
6、根据权利要求1所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于焊接过程中及时测量焊接产生的变形情况，以多翻身焊接来控制钢板的角度和长度方向的变形。
7、根据权利要求1至6任一项所述的超长超厚钢板有角度对接焊接方法，其特征在于钢板焊接后用石棉布保温后冷却，而后打磨并做超声波探伤和磁粉探伤。
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