一種埋弧焊的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種埋弧焊的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 焊接:也稱作熔接、镕接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱 塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。焊接通過(guò)下列三種途徑達(dá)成接合的目的：
[0003] 1、熔焊一加熱欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷卻凝固后便接合，必 要時(shí)可加入熔填物輔助；
[0004] 2、壓焊一一焊接過(guò)程必須對(duì)焊件施加壓力；
[0005] 3、釬焊一一采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充 間隙，并與母材互相擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)鏈接焊件；
[0006] 現(xiàn)代焊接的能量來(lái)源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波 等。除了在工廠中使用外，焊接還可以在多種環(huán)境下進(jìn)行，如野外、水下和太空。無(wú)論在何 處，焊接都可能給操作者帶來(lái)危險(xiǎn)，所以在進(jìn)行焊接時(shí)必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。焊接給人 體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過(guò)度等。
[0007] 在船業(yè)制造過(guò)程中，焊接是重要工序之一。而在各種方法中埋弧焊占有很大比重。 碳鋼以3、0^!132、0!132^!136、0!136)是船底板焊接的主要材料，其埋弧焊焊縫質(zhì)量至關(guān)重 要，質(zhì)量又與焊工的技術(shù)、設(shè)備、工作環(huán)境有關(guān)。本文僅就碳鋼(A、B、D、AH32、DH32、AH36、 DH36)埋弧焊焊接質(zhì)量檢查中的常見(jiàn)缺陷，對(duì)其產(chǎn)生原因、危害程度作一分析，并提出預(yù)防 措施。
[0008] 經(jīng)常會(huì)在縱焊縫的端部或靠近端部處產(chǎn)生裂紋（以下簡(jiǎn)稱終端裂紋）。對(duì)此問(wèn)題已 有不少人進(jìn)行了研究，認(rèn)為產(chǎn)生終端裂紋的主要原因是當(dāng)焊接電弧接近縱焊。
[0009] 縫終端時(shí)，焊縫在向膨脹變形的同時(shí)，還伴隨有垂直軸向方向的橫向張開變形;在 焊接過(guò)程中，因終端定位焊縫及引弧板的拘束作用，在焊縫終端產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力；當(dāng)電 弧移動(dòng)到終端定位焊縫和引弧板上時(shí)，由于該部位受熱膨脹變形，使焊縫終端的橫向拉伸 應(yīng)力得到松弛，拘束力減小，便使焊縫終端剛剛凝固的焊縫金屬受到較大的拉應(yīng)力而形成 終端裂紋。
[0010] 碳鋼以』、0^!132、0!132^!136、0!136)船板船板埋弧焊焊接縱縫時(shí)的焊接工藝參數(shù) 與產(chǎn)生縱縫終端裂紋是密切相關(guān)的，多年來(lái)一直沒(méi)有得到很好的解決。通過(guò)試驗(yàn)與分析，埋 弧焊縱縫終端裂紋產(chǎn)生的主要原因是由于該部位存在著較大的拉伸應(yīng)力和特殊的溫度場(chǎng)， 導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。采用適當(dāng)?shù)丶哟笠“宓某叽纾訌?qiáng)定位焊的質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制焊接 工藝參數(shù)，能有效地防止埋弧焊終端裂紋的產(chǎn)生，提高船板埋弧焊的焊接質(zhì)量。
[0011]現(xiàn)在在焊接12T板厚以上的船板的時(shí)候全部進(jìn)行?'型坡口，而切開坡口需要產(chǎn)生 人員工時(shí)和材料的浪費(fèi)，且開坡口焊劑焊絲焊接用量大，焊接成本高，開坡口焊接熱量輸入 大，熱影響區(qū)域大，焊接變形大;而且由于本身焊接設(shè)備閑置，無(wú)法達(dá)到規(guī)定熔深，必須翻身 進(jìn)行碳刨，增加人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊接成本，使拼板制作周期增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明針對(duì)目前船板焊接部分產(chǎn)生終端裂紋，UT檢測(cè)不良率高的問(wèn)題，尤其解決 現(xiàn)在的焊接中無(wú)法熔透或無(wú)法熔合，使用人員過(guò)多，工時(shí)過(guò)多，焊接成本高，焊接熱量出入 大，熱影響區(qū)域大，焊接變形大等技術(shù)問(wèn)題。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0014] -種埋弧焊的焊接方法，其中，該焊接方法包括以下步驟：
[0015] (1)將待焊接的待焊接焊件的焊接面開設(shè)坡口，坡口角度α為0-8° ;
[0016] (2)將待焊接的待焊接焊件進(jìn)行預(yù)熱，所述預(yù)熱的溫度為75-300°C;
[0017] (3)在所述待焊接焊件進(jìn)行雙面焊接，所述雙向焊接依次為正面焊接和背面焊接；
[0018] 所述正面焊接的條件包括:焊接電流為337-1000A，焊接電壓為26-40V，焊接速度 為21-65cm/min;所述背面焊接的條件包括:焊接電流為400-1050A，焊接電壓為26-42V，焊 接速度為35_55cm/min;
[0019] ⑷間隔12h以后，進(jìn)行對(duì)焊接后得到的焊接接頭，進(jìn)行UT%檢查。
[0020] 本發(fā)明提供的一種埋弧焊的焊接方法，通過(guò)在待焊接焊件上設(shè)置有坡口，能夠更 好的降低熱量的輸入，降低人員和工時(shí)，有效地防止埋弧焊終端裂紋的產(chǎn)生，提高船板埋弧 焊的焊接質(zhì)量，降低焊接熱輸入量，控制焊后變形，確保了焊接接頭的力學(xué)性能的需要，對(duì) 防止裂紋的產(chǎn)生有十分重要的作用;降低了 UT檢測(cè)的不良率。
[0021] 優(yōu)選的，其中，在所述步驟(1)中所述待焊接焊件的厚度小于等于30_，
[0022] 當(dāng)待焊接件的厚度在0-22mm之間的，在環(huán)境溫度在0_5°C的情況下，預(yù)熱的溫度為 75-200 °C；
[0023] 在環(huán)境溫度在小于(TC情況下，預(yù)熱的溫度為100-300°C。
[0024]當(dāng)待焊接件的厚度在22-30mm之間的，預(yù)熱的溫度為100-300°C，能夠減少焊接裂 紋的產(chǎn)生。
[0025]優(yōu)選的，其中，所述待焊接焊件間形成的焊道，在開始焊接一端放置有引火板，另 一端放置熄火板，能夠?qū)⒑附訒r(shí)產(chǎn)生的弧坑引到焊件外，加強(qiáng)了縱縫終端部位的拘束度，承 受終端部位產(chǎn)生的較大的拉伸應(yīng)力；
[0026]優(yōu)選的，其中，所述正面焊接的焊接電流小于背面焊接的焊接電流;或者正面焊接 的焊接速度比背面焊接的焊接速度快，這樣能夠保證背面焊接的時(shí)候能夠焊透，同時(shí)保證 焊縫尺寸符合規(guī)定要求。
[0027]優(yōu)選的，其中，所述引火板與待焊接母材的厚度相差在正負(fù)3mm以內(nèi)。
[0028]優(yōu)選的，其中，所用焊絲的直徑為2.4-5.0mm，在雙面焊接中，焊絲對(duì)準(zhǔn)焊縫且向后 傾斜5°左右進(jìn)彳丁焊接。
[0029]優(yōu)選的，其中，所述背面焊接之前，需要對(duì)待焊接焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為75-300。。。
[0030]優(yōu)選的，當(dāng)待焊接件的厚度在0-22mm之間，在環(huán)境溫度在0-5°C的情況下，預(yù)熱的 溫度為75-80 °C;
[0031 ] 在環(huán)境溫度在小于(TC情況下，預(yù)熱的溫度為100_150°C。
[0032]當(dāng)待焊接件的厚度在22-30mm之間的，預(yù)熱的溫度為200-300°C。
[0033]優(yōu)選的，其中，在步驟(3)之前進(jìn)行定位焊，在焊道內(nèi)焊接有多個(gè)長(zhǎng)度在30-50mm， 彼此間隔在300-500mm的焊縫，能夠?qū)蓧K待焊接焊件進(jìn)行初步的固定，在焊接過(guò)程中不會(huì) 出現(xiàn)較大的位置變動(dòng)。
[0034]優(yōu)選的，其中，在步驟（1)中，待焊接焊件的厚度在12_16mm之間，坡口角度α為〇-4° ;待焊接焊件的厚度在18-22mm之間，坡口角度α為4-8° ;待焊接焊件的厚度在22-30mm之 間;坡□角度α為8-15° ;所述兩個(gè)待焊接焊件的間隙β小于0.8mm。
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0036] (1)增加了引火板和熄火板，能夠?qū)⒑附赢a(chǎn)生的弧坑引到焊接件意外，同時(shí)還能加 強(qiáng)縱縫部位的拘束度，承受終端部位產(chǎn)生的較大的拉伸應(yīng)力；同時(shí)改善終端部件的溫度成， 有利于導(dǎo)熱，不使終端部位的溫度過(guò)高改善終端部件的磁場(chǎng)分度，減少磁偏吹的程度；
[0037] (2)嚴(yán)格控制了焊接熱量的輸入，確保了焊接接頭力學(xué)性能的需要，起到了防止裂 紋的產(chǎn)生；
[0038] (3)能夠保證焊接度，有效防止埋弧焊終端裂紋的產(chǎn)生，提高了船板埋弧焊的焊接 質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 附圖示例說(shuō)明本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，并且連同上述公開內(nèi)容一起，用于提供本 公開的技術(shù)精神的進(jìn)一步理解，因此，本公開并不解釋為限于附圖。
[0040] 圖1是使用一種埋弧焊的焊接方法的船板焊接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為 可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0042] -種埋弧焊的焊接方法，其中，該焊接方法包括以下步驟：
[0043] (1)將待焊接的待焊接焊件的焊接面開設(shè)坡口，坡口角度α為0-8° ;
[0044] (2)將待焊接的待焊接焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度為75-300°C ;
[0045] (3)在待焊接焊件進(jìn)行雙面焊接，雙向焊接依次為正面焊接和背面焊接；，焊絲對(duì) 準(zhǔn)焊縫且向后傾斜5°左右進(jìn)行焊接，正面焊接熔深達(dá)到60-70 %，正面焊接時(shí)，采用盡量懸 空焊接(也可以放在高于地面50mm)，這樣在焊接過(guò)程中，觀察背面焊道加熱顏色估計(jì)熔深。 [0046]所述正面焊接的條件包括:焊接電流為337-1000A，焊接電壓為26-40V，焊接速度 為21-65cm/min;所述背面焊接的條件包括:焊接電流為400-1050A，焊接電壓為26-42V，焊 接速度為35_55cm/min 〇
[0047] (4)間隔12h以后，進(jìn)行對(duì)焊接后得到的焊接接頭，進(jìn)行UT%檢查。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的焊接方法，優(yōu)選情況下，其中，在步驟（1)中待焊接焊件的厚度小于 等于30mm，
[0049] 當(dāng)待焊接件的厚度在0-22mm之間的，在環(huán)境溫度在0-5°C的情況下，預(yù)熱的溫度為 75-300 °C；
[0050]在環(huán)境溫度在小于(TC情況下，預(yù)熱的溫度為100-300°c;能夠減少焊接裂紋的產(chǎn) 生。在溫度高于5°c以上，根據(jù)情況進(jìn)行預(yù)熱，也可以不預(yù)熱，當(dāng)環(huán)境溫度高于HTC，可以不 對(duì)待焊接焊件進(jìn)行預(yù)熱。
[0051 ]當(dāng)待焊接件的厚度在22-30mm之間的，必須進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度為100-300°C。 [0052]而預(yù)熱的方法有很多種，在焊道左右各50mm的范圍內(nèi)保持一個(gè)均熱帶；加熱盡可 能在焊縫的背面進(jìn)行，預(yù)熱和層間溫度的測(cè)量，在焊道的坡口距離在30_50mm處進(jìn)行，距焊 絲500mm-700mm處進(jìn)行。
[0053]優(yōu)選的，其中，待