專利名稱：超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種金屬焊接工藝，特別涉及一種門式起重機(jī)中超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)門式起重機(jī)的大車行走機(jī)構(gòu)平衡梁厚鍛件與薄板即腹板進(jìn)行焊接時(shí)，一般要求鍛件厚度不超過40mm，最大厚度不超過60mm，這是由于現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足造成的。在大車行走機(jī)構(gòu)中，鍛件如太厚，鍛件與腹板對(duì)接焊接時(shí)，易出現(xiàn)焊接變形及裂紋，焊接質(zhì)量很難控制，嚴(yán)重影響其使用性能。但如果鍛件的厚度如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，則不能承受起重機(jī)近千噸的重量，這就限制了起重機(jī)的起重性能，不能滿足造船工業(yè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)問題，當(dāng)鍛件厚度能滿足起重機(jī)起重性能要求的同時(shí)，其超厚鍛件與腹板焊接后不易出現(xiàn)焊接變形及裂紋。本發(fā)明解決問題采用的技術(shù)方案是超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，包括以下步驟；(I)焊接前的處理a、腹板和焊縫之間留有間隙；b、將坡口表面及兩側(cè)的銹蝕、油污、灰塵及氧化鐵等污物打磨干凈；正確設(shè)置引熄弧板，引熄弧板的尺寸彡150*150mm ；(2)焊接前的預(yù)熱用加熱器對(duì)鍛件和鋼板進(jìn)行加熱預(yù)熱，預(yù)熱溫度為125 200°C ;鍛件和板材達(dá)到預(yù)熱溫度后保溫O. 5 I小時(shí)后進(jìn)行焊接。焊條、焊絲、焊劑在使用前用烘箱進(jìn)行預(yù)熱。(3)鍛件和腹板的焊接a、第一層打底焊，用Φ3. 2焊條進(jìn)行手工焊；焊接完畢立即清除焊渣，并用電動(dòng)槍沖擊敲打焊肉。b、第二層及第三層打底焊，用Φ4焊條進(jìn)行手工焊，焊肉高度< 5_，焊后清除焊渣，對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打。C、中層及表面焊縫用CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊，焊絲直徑為Φ1.2πιπι，焊肉高度 (4mm，每層焊接完畢對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打；在進(jìn)行CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，不得運(yùn)弧，即焊縫寬度小于等于焊絲直徑的三倍，厚度≤4mm。d、焊接完一道焊縫后應(yīng)間隔5分鐘，再焊接第二道。e、整個(gè)焊接過程中要保持125 250°C的層間溫度。f、正面焊接結(jié)束后，對(duì)背面進(jìn)行清根出白；碳弧氣刨清根后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，露出金屬光澤。g、在板材與鍛件焊接時(shí)，靠近鍛件部位先行施焊，遂步擴(kuò)展到板材部位。(4)焊后熱處理a、焊后采取加熱保溫、緩慢冷卻措施，降溫速度為80°C /h,降溫到100°C時(shí)關(guān)閉加熱器，使其自然冷卻。b、焊接須48小時(shí)后才可進(jìn)行無損探傷，以防止延時(shí)裂紋得不到檢測(cè)。腹板和焊縫之間留有2 3mm間隙；焊接前預(yù)熱范圍距焊縫中心兩側(cè)各75 100mm。第一層打底焊時(shí)，焊接電流A = 90 100安培，電壓V = 22 24伏特，焊接速度為 50 100mm/min。第二層及第三層打底焊時(shí)，焊接電流電流A = 160 180安培，電壓V = 22 24 伏特，焊接速度為100 150mm/min。中層及表面焊縫用CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊焊接時(shí)，焊接電流A = 140 220安培， 電壓V = 20 30伏特,焊接速度為100 250mm/min，CO2氣體流量Q = 20 25L/min。所述焊條使用前需要進(jìn)行預(yù)處理，其處理過程包括(I)焊條應(yīng)在高溫烘箱中烘干，焊條烘干次數(shù)不得超過二次；(2)烘干溫度為300 350°C，烘干到焊條無水份，即焊條相互敲擊有清脆的金屬響聲；其烘干時(shí)間根據(jù)烘箱大小而定，大烘箱時(shí)間短，小烘箱時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)；烘干后的焊條在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱；(3)烘干后的焊條最長(zhǎng)使用時(shí)間室外工作4小時(shí)以內(nèi)，室內(nèi)工作5小時(shí)以內(nèi)；超過以上時(shí)間，焊條必須送回烘箱中
再次烘干。所述焊絲表面應(yīng)清潔，無油污，銹蝕及彎折；在使用前經(jīng)300 350°C烘焙，烘干到焊絲無水份；烘干后的焊絲在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度在80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。CO2氣體純度不低于99. 5% (體積比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶?jī)?nèi)氣壓低于IMPa時(shí)，停止使用。焊接使用的焊劑在使用前經(jīng)300 350°烘焙，烘干到焊劑無水份，即焊劑顆粒倒下來沙沙作響。烘干后的焊劑在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。本發(fā)明的有益效果該焊接工藝切實(shí)解決了超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接變形及裂紋，有效保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了大車行走的承載能力，為起重機(jī)安全可靠運(yùn)行，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，包括以下步驟；(I)焊接前的處理
a、為了保證焊縫焊透，腹板和焊縫之間留有2 3mm間隙；b、將坡口表面及兩側(cè)的銹蝕、油污、灰塵及氧化鐵等污物打磨干凈；正確設(shè)置引熄弧板，引熄弧板尺寸彡150*150mm，焊后割去引熄弧板。(2)焊接前的預(yù)熱將加熱器布置于焊縫正面，對(duì)鍛件和鋼板進(jìn)行加熱預(yù)熱，預(yù)熱溫度為125 200 0C ；焊接前預(yù)熱范圍距焊縫中心兩側(cè)各75 100mm。預(yù)熱時(shí)必須緩慢均勻，以避免出現(xiàn)熱裂紋和變形；鍛件和板材達(dá)到預(yù)熱溫度后保溫O. 5 I小時(shí)后進(jìn)行焊接。焊條、焊絲、焊劑在使用前用烘箱進(jìn)行預(yù)熱。(3)鍛件和腹板的焊接a、第一層打底焊，用Φ 3. 2焊條進(jìn)行手工焊，電流A = 90 100安培，電壓V = 22 24伏特，焊接速度為50 100mm/min。焊接完畢立即清除焊渣，并用電動(dòng)槍沖擊敲打焊肉，以消除或減小焊接應(yīng)力。b、第二層及第三層打底焊，用Φ 4焊條進(jìn)行手工焊，電流A = 160 180安培，電壓V = 22 24伏特，焊接速度為100 150mm/min。焊肉高度彡5mm，焊后清除焊渣，對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打，以消除或減小焊接應(yīng)力。C、中層及表面焊縫用CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊，焊絲直徑為Φ I. 2mm，電流A =140 220安培，電壓V = 20 30伏特，焊接速度為100 250mm/min，CO2氣體流量Q = 20 25L/min。焊肉高度< 4mm，每層焊接完畢對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打，以消除或減小焊接應(yīng)力；在進(jìn)行CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，不得運(yùn)弧，即焊縫寬度小于等于焊絲直徑的三倍，厚度< 4mm。d、焊接完一道焊縫后應(yīng)間隔5分鐘，再焊接第二道，以消除焊接應(yīng)力，并可保證層間溫度，避免長(zhǎng)時(shí)間焊接造成溫度在最高值(1300°C)的時(shí)間過長(zhǎng)。e、整個(gè)焊接過程中要保持125 250°C的層間溫度，邊焊接邊測(cè)溫，跟據(jù)層間溫度過高或過低，選擇可繼續(xù)加熱或減慢焊接速度來維持層間溫度。同時(shí)加熱器焊接前預(yù)熱時(shí)布置于焊縫正面，開始焊接后將其移至焊縫背面繼續(xù)加熱，以保證焊接過程中的層間溫度。f、正面焊接結(jié)束后，對(duì)背面進(jìn)行清根出白；碳弧氣刨清根后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，露出金屬光澤，防止表面碳化。g、在板材與鍛件焊接時(shí)，靠近鍛件部位先行施焊，遂步擴(kuò)展到板材部位。(4)焊后熱處理a、焊后采取加熱保溫、緩慢冷卻措施，降溫速度為80°C /h,降溫到100°C時(shí)關(guān)閉加熱器，使其自然冷卻。b、焊接須48小時(shí)后才可進(jìn)行無損探傷，以防止延時(shí)裂紋得不到檢測(cè)。所述焊條使用前需要進(jìn)行預(yù)處理，其處理過程包括(I)焊條應(yīng)在高溫烘箱中烘干，焊條烘干次數(shù)不得超過二次；(2)烘干溫度為300 350°C，烘干到焊條無水份，即焊條相互敲擊有清脆的金屬響聲，其烘干時(shí)間根據(jù)烘箱大小而定，大烘箱時(shí)間短，小烘箱時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)。烘干后的焊條在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。
(3)烘干后的焊條最長(zhǎng)使用時(shí)間室外工作4小時(shí)以內(nèi)，室內(nèi)工作5小時(shí)以內(nèi)；超過以上時(shí)間，焊條必須送回烘箱中再次烘干。焊接結(jié)束后，焊條必須返回儲(chǔ)藏室內(nèi)。所述焊絲包裝應(yīng)完好，焊絲表面應(yīng)清潔，無油污，銹蝕及彎折；在使用前經(jīng)300 350°C烘焙，烘干到焊絲無水份。烘干后的焊絲在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。CO2氣體純度不低于99. 5% (體積比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶?jī)?nèi)氣壓低于IMPa時(shí)，停止使用。焊接使用的焊劑在使用前經(jīng)300 350°烘焙，烘干到焊劑無水份，即焊劑顆粒倒下來沙沙作響。烘干后的焊劑在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C保溫，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。焊劑重復(fù)使用超過3次時(shí)，應(yīng)加入適量的新焊劑，確保焊區(qū)品質(zhì)良好。焊劑粒度細(xì)小均勻，不得使用銹蝕的焊絲和受潮的劣質(zhì)襯墊。未用完的焊絲和焊劑必須返回儲(chǔ)藏室，特別是焊劑必須返還干燥室。對(duì)于其它類型的焊縫進(jìn)行焊接時(shí)也可以采用上述工藝，在焊接時(shí)要注意以下幾
點(diǎn)
a、先焊接需要無損探傷的焊縫，待檢驗(yàn)合格后，再焊接其它的焊縫；b、先焊厚板，再焊薄板；C、盡量避免單面坡口焊接，最好采用雙面坡口焊接，可減少焊接應(yīng)力和變形；d、對(duì)于較長(zhǎng)的焊縫，宜二人對(duì)稱從中間往二邊進(jìn)行焊接。該焊接工藝切實(shí)解決了超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接變形及裂紋，有效保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了大車行走的承載能力，為起重機(jī)安全可靠運(yùn)行，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于包括以下步驟；(1)焊接前的處理a、腹板和焊縫之間留有間隙；b、將坡口表面及兩側(cè)的銹蝕、油污、灰塵及氧化鐵等污物打磨干凈；正確設(shè)置引熄弧板，引熄弧板的尺寸彡150*150mm ；(2)焊接前的預(yù)熱用加熱器對(duì)鍛件和鋼板進(jìn)行加熱預(yù)熱，預(yù)熱溫度為125 200°C ;鍛件和板材達(dá)到預(yù)熱溫度后保溫O. 5 I小時(shí)后進(jìn)行焊接；焊條、焊絲、焊劑在使用前用烘箱進(jìn)行預(yù)熱；(3)鍛件和腹板的焊接a、第一層打底焊，用Φ3. 2焊條進(jìn)行手工焊；焊接完畢立即清除焊渣，并用電動(dòng)槍沖擊敲打焊肉；b、第二層及第三層打底焊，用Φ4焊條進(jìn)行手工焊，焊肉高度<5_，焊后清除焊渣，對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打；C、中層及表面焊縫用CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊，焊絲直徑為Φ1. 2_，焊肉高度< 4_，每層焊接完畢對(duì)焊肉進(jìn)行沖擊敲打；在進(jìn)行CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，不得運(yùn)弧，即焊縫寬度小于等于焊絲直徑的三倍，厚度< 4mm ；d、焊接完一道焊縫后應(yīng)間隔5分鐘，再焊接第二道；e、整個(gè)焊接過程中要保持125 250°C的層間溫度；f、正面焊接結(jié)束后，對(duì)背面進(jìn)行清根出白；碳弧氣刨清根后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，露出金屬光澤；g、在板材與鍛件焊接時(shí)，靠近鍛件部位先行施焊，遂步擴(kuò)展到板材部位；(4)焊后熱處理a、焊后采取加熱保溫、緩慢冷卻措施，降溫速度為80°C/h,降溫到100°C時(shí)關(guān)閉加熱器，使其自然冷卻；b、焊接須48小時(shí)后才可進(jìn)行無損探傷。
2.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于腹板和焊縫之間留有2 3mm間隙。
3.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于焊接前預(yù)熱范圍距焊縫中心兩側(cè)各75 100mm。
4.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于第一層打底焊時(shí)，焊接電流A = 90 100安培，電壓V = 22 24伏特，焊接速度為50 100mm/min。
5.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于第二層及第三層打底焊時(shí)，焊接電流電流A = 160 180安培，電壓V = 22 24伏特，焊接速度為100 150mm/mino
6.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于中層及表面焊縫用CO2半自動(dòng)氣體保護(hù)焊焊接時(shí)，焊接電流A = 140 220安培，電壓V = 20 30伏特， 焊接速度為100 250mm/min，CO2氣體流量Q = 20 25L/min。
7.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于所述焊條使用前需要進(jìn)行預(yù)處理，其處理過程包括；(I)焊條應(yīng)在高溫烘箱中烘干，焊條烘干次數(shù)不得超過二次；(2)烘干溫度為300 350°C，烘干到焊劑無水份，即焊條相互敲擊有清脆的金屬響聲；烘干后的焊條在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱；(3)烘干后的焊條最長(zhǎng)使用時(shí)間室外工作4小時(shí)以內(nèi)，室內(nèi)工作5小時(shí)以內(nèi)；超過以上時(shí)間,焊條必須送回烘箱中再次烘干。
8.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于所述焊絲表面應(yīng)清潔，無油污，銹蝕及彎折；在使用前經(jīng)300 350°C烘焙，烘干到焊絲無水份；烘干后的焊絲在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C保溫，當(dāng)溫度低于80 120°C時(shí)， 烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。
9.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于=CO2氣體純度不低于99. 5% (體積比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶?jī)?nèi)氣壓低于IMPa時(shí),停止使用。
10.如權(quán)利要求I中所述的超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于焊接使用的焊劑在使用前經(jīng)300 350°烘焙，烘干到焊劑無水份，即焊劑顆粒倒下來沙沙作響；烘干后的焊劑在使用前一直在烘箱內(nèi)保溫，保溫溫度為80 120°C保溫，當(dāng)溫度低于80 120°C 時(shí)，烘箱自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱。
全文摘要
超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接工藝，其特征在于包括以下步驟；(1)焊接前的處理；(2)焊接前的預(yù)熱；(3)鍛件和腹板的焊接；(4)焊后熱處理，其中使用的焊條、焊絲、焊劑均要提前將其預(yù)熱。該焊接工藝切實(shí)解決了超厚鍛件與薄板對(duì)接焊接變形及裂紋，有效保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了大車行走的承載能力，使起重機(jī)能安全可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)B23K9/235GK102581428SQ201210041138
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者孫環(huán)玉, 崔俊昌, 崔慧蓮, 許志華 申請(qǐng)人:象王重工股份有限公司