專(zhuān)利名稱(chēng)：一種焊接腹板厚度大于16mm的H型鋼埋弧焊工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及H型鋼焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于焊接腹板厚度大于16_的H型鋼時(shí)使用的免清根全熔透埋弧焊工藝方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)焊接H型鋼全熔透埋弧焊接工藝要求當(dāng)腹板厚大于16mm且有全熔透要求時(shí)，焊縫的背面必須清根，碳弧氣刨清根是目前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中常用方式，該方式生產(chǎn)效率比風(fēng)鏟高4倍左右，尤其是在全位置焊接時(shí)優(yōu)越性更大，相對(duì)降低了工件加工成本，在清除焊縫根部缺陷時(shí)，刨面光潔，但是也存在以下缺點(diǎn)1)易使槽道增碳，而且碳弧產(chǎn)生的大量的煙霧、粉塵、噪音、弧光輻射等對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重且損害人體健康；2)缺陷清除的徹底程度不易 保證，且焊口形狀規(guī)則性及焊接質(zhì)量不易控制；3)碳弧氣刨時(shí)，由于大量熱能的輸入，易造成構(gòu)件較大幅度的角變形、扭曲變形，嚴(yán)重時(shí)甚至使得構(gòu)件報(bào)廢，造成人力、物力、財(cái)力的資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種免清根、全熔透、用于焊接大型H型鋼的埋弧焊工藝方法，該方法通過(guò)焊接參數(shù)的選擇和背面首道焊縫的巧妙焊接，達(dá)到了上述目的，采用的技術(shù)方案是一種焊接腹板厚度大于16_的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于該工藝方法包括以下步驟I)選材根據(jù)母材性質(zhì)，選用合適的焊接材料；2)腹板坡口的加工加工腹板坡口，坡口形式為K型對(duì)稱(chēng)坡口 ；3)H型鋼的組立將腹板和翼板組立在一起，組立完畢后形成零組對(duì)間隙；用定位焊將所述腹板和翼板位置固定；4)定位焊定位焊采用雙面定位焊，定位焊焊縫高度為焊縫高度的1/3 ；5)焊前準(zhǔn)備制作開(kāi)有坡口的銅墊塊一組；焊接前將焊絲表面的油膜、鐵銹等雜物去除干凈，并對(duì)定位焊縫進(jìn)行打磨，以打磨完畢后定位焊縫的高度不影響焊絲通過(guò)為準(zhǔn)；在打磨過(guò)程中需要注意不要損傷腹板坡口，打磨完畢后采用壓縮空氣對(duì)腹板坡口、間隙處進(jìn)行清理，除掉灰塵等污染物；焊劑使用前，應(yīng)在350°C下烘烤2小時(shí)并保溫I小時(shí)；6)焊接61)根部打底焊焊接中焊絲軸線對(duì)準(zhǔn)間隙中心并略偏向腹板l_2mm，焊接中使用銅墊塊，根部打底焊道的熔深選用較大熔深，焊接完畢后，敲掉銅墊塊；62)背面首道焊縫的焊接焊接前，采用壓縮空氣對(duì)坡口、間隙處進(jìn)行清理，焊接時(shí)選用較大的熱輸入量和較慢的焊接速度，以利于根部缺陷和雜質(zhì)付出焊縫表面上，使根部缺陷得到清除；63)其余焊縫的焊接以背面首道焊縫為基準(zhǔn)，向其兩邊分別依次進(jìn)行焊接，直至焊接完成。
本發(fā)明的技術(shù)特征還有步驟3)中所述零組對(duì)間隙是指在組立前對(duì)腹板和翼板進(jìn)行校正，保證腹板和翼板局部平面度不大于2mm/1000mm，翼板垂直度不大于2mm，腹板中心偏移量不大于2mm,并最終保證組對(duì)間隙< 0. 5mm。本發(fā)明的技術(shù)特征還有步驟3)中所述定位焊焊縫長(zhǎng)度為20-40_，定位焊焊縫之間間距不大于300mm。本發(fā)明的技術(shù)特征還有步驟2)中所述K型對(duì)稱(chēng)坡口角度為60±2°，鈍邊I 2mm o本發(fā)明的技術(shù)特征還有步驟6)中背面首道焊縫焊接參數(shù)為電流720-730A，電壓 37-39V，焊接速度 500-510mm/min。本發(fā)明的技術(shù)特征還有步驟6)中根部打底焊焊接參數(shù)為電流680-700A，電壓為 36-38V，焊接速度為 390-400mm/min?！け景l(fā)明的技術(shù)特征還有步驟5)中銅墊塊的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有530mm和130mm兩種，根
據(jù)焊縫長(zhǎng)度交替使用。本發(fā)明的有益效果在于1)火焰加工的腹板坡口、鈍邊和零組對(duì)間隙的使用，使得根部與間隙內(nèi)空氣接觸面積小，有利于減少根部金屬氧化和根部缺陷的數(shù)量；2)合適的坡口形式和焊件放置角度的選用，滿足了獲得優(yōu)質(zhì)全熔透的焊縫的要求；3)根部打底焊和背面首道焊道的特殊的焊接參數(shù)的使用，使根部焊道留下的少量氧化物、氣孔、夾渣等缺陷有足夠的能量和時(shí)間浮出焊縫表面上，使根部缺陷得以清除，達(dá)到免除清根的效果；4)本工藝與傳統(tǒng)工藝相比較，具有成本低、效率高、節(jié)省人力、減少環(huán)境污染之優(yōu)點(diǎn)。初步測(cè)算本發(fā)明可降低腹板厚度大于16_的焊接H型鋼成本的25%。


附圖I是本發(fā)明中腹板坡口制作示意圖，附圖2是背面首道焊縫焊接示意圖，附圖3是焊道排序示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。本實(shí)施例中H型鋼腹板厚度為28mm,規(guī)格為H1000*250*28*28mm，母材材質(zhì)為Q345B，要求全熔透焊接，采用本工藝方法包括以下步驟I)焊接材料的選擇根據(jù)母材性質(zhì)，選用焊絲直徑為4mm，焊劑為懈林HJ101，粒度為10-40目；2)腹板坡口的加工加工腹板坡口，坡口形式為K型對(duì)稱(chēng)坡口，K型對(duì)稱(chēng)坡口角度為60±2°，鈍邊I 2mm ;3)H型鋼的組立將腹板和翼板組立在一起，組立完畢后形成零組對(duì)間隙；該零組對(duì)間隙是指在組立前首先對(duì)腹板和翼板進(jìn)行校正，保證腹板和翼板局部平面度不大于2mm/1000mm,翼板垂直度不大于2mm,腹板中心偏移量不大于2mm,并最終保證組對(duì)間隙在0-0. 5mm 之間；4)定位焊組立完畢后用定位焊將腹板和翼板位置固定，該定位焊采用焊絲牌號(hào)為ER50-6、直徑為I. 2mm的焊材,定位焊焊點(diǎn)長(zhǎng)度為30mm,間距為500mm,定位焊采用雙面定位焊，定位焊焊縫高度為焊縫高度的1/3 ；5)焊前準(zhǔn)備制作開(kāi)有坡口的銅墊塊一組，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有530mm和130mm兩種，根據(jù)焊縫長(zhǎng)度交替使用；焊接前將焊絲表面的油膜、鐵銹等 雜物去除干凈，并對(duì)定位焊縫進(jìn)行打磨，以打磨完畢后定位焊縫的高度不影響焊絲通過(guò)為準(zhǔn)；在打磨過(guò)程中需要注意不要損傷腹板坡口，打磨完畢后采用壓縮空氣對(duì)腹板坡口、間隙處進(jìn)行清理，除掉灰塵等污染物；焊劑使用前，應(yīng)在350°C下烘烤2小時(shí)并保溫I小時(shí)；6)焊接61)根部打底焊焊接中焊絲軸線對(duì)準(zhǔn)間隙中心并略偏向腹板l_2mm，焊接中使用銅墊塊，根部打底焊焊接參數(shù)為電流680-700A，電壓為36-38V，焊接速度為390_400mm/min,以獲得盡可能大的熔深，打底焊焊接完畢后，敲掉銅墊塊；62)背面首道焊縫的焊接焊接前，采用壓縮空氣對(duì)坡口、間隙處進(jìn)行清理，焊接時(shí)選用較大的熱輸入量和較慢的焊接速度，實(shí)施中背面首道焊縫焊接參數(shù)為電流720-730A,電壓37-39V，焊接速度500-510mm/min，以利于根部缺陷和雜質(zhì)浮出焊縫表面上，使根部缺陷得到清除；63)其余焊縫的焊接以背面首道焊縫為基準(zhǔn)，向其兩邊分別依次進(jìn)行焊接，直至焊接完成，其余焊縫均按照常規(guī)工藝參數(shù)焊接，以道間熔合良好，焊縫成形美觀、脫渣容易為基準(zhǔn)，具體各道焊縫參數(shù)見(jiàn)表I。表I:焊縫工藝參數(shù)。
構(gòu)件類(lèi)型焊道參數(shù)I電流(A) I電壓(V) I焊速(_/111[|1)
170038400
H1000*250*28 ----
272038500
98----
Lh 3-1072038550將工藝與傳統(tǒng)的清根焊接方式進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表2。
權(quán)利要求
1.一種焊接腹板厚度大于16mm的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于該工藝方法包括以下步驟 I)選材根據(jù)母材性質(zhì)，選用合適的焊接材料； .2)腹板坡口的加工加工腹板坡口，坡口形式為K型對(duì)稱(chēng)坡口 ； .3)H型鋼的組立將腹板和翼板組立在一起，組立完畢后形成零組對(duì)間隙；用定位焊將所述腹板和翼板位置固定； .4)定位焊定位焊采用雙面定位焊，定位焊焊縫高度為焊縫高度的1/3; .5)焊前準(zhǔn)備制作開(kāi)有坡口的銅墊塊一組；焊接前將焊絲表面的油膜、鐵銹等雜物去除干凈，并對(duì)定位焊縫進(jìn)行打磨，以打磨完畢后定位焊縫的高 度不影響焊絲通過(guò)為準(zhǔn)；在打磨過(guò)程中需要注意不要損傷腹板坡口，打磨完畢后采用壓縮空氣對(duì)腹板坡口、間隙處進(jìn)行清理，除掉灰塵等污染物；焊劑使用前，應(yīng)在350°C下烘烤2小時(shí)并保溫I小時(shí)； .6)焊接 .61)根部打底焊焊接中焊絲軸線對(duì)準(zhǔn)間隙中心并略偏向腹板l_2mm，焊接中使用銅墊塊，根部打底焊道的熔深選用較大熔深，焊接完畢后，敲掉銅墊塊； .62)背面首道焊縫的焊接焊接前，采用壓縮空氣對(duì)坡口、間隙處進(jìn)行清理，焊接時(shí)選用較大的熱輸入量和較慢的焊接速度，以利于根部缺陷和雜質(zhì)浮出焊縫表面上，使根部缺陷得到清除； .63)其余焊縫的焊接以背面首道焊縫為基準(zhǔn)，向其兩邊分別依次進(jìn)行焊接，直至焊接完成。
2.按照權(quán)利要求I所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟3)中所述零組對(duì)間隙是指在組立前對(duì)腹板和翼板進(jìn)行校正，保證腹板和翼板局部平面度不大于2mm/1000mm,翼板垂直度不大于2mm,腹板中心偏移量不大于2mm,并最終保證組對(duì)間隙≤ 0. 5mmo
3.按照權(quán)利要求I所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟3)中所述定位焊焊縫長(zhǎng)度為20-40mm,定位焊焊縫之間間距不大于300mm。
4.按照權(quán)利要求I所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟2)中所述K型對(duì)稱(chēng)坡口角度為60±2°，鈍邊I 2mm。
5.按照權(quán)利要求I所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟6)中背面首道焊縫焊接參數(shù)為電流720-730A，電壓37-39V，焊接速度500-510mm/min。
6.按照權(quán)利要求5所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟6)中根部打底焊焊接參數(shù)為電流680-700A，電壓為36-38V，焊接速度為390-400mm/min。
7.按照權(quán)利要求I所述的H型鋼埋弧焊工藝方法，其特征在于步驟5)中銅墊塊的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有530mm和130mm兩種，根據(jù)焊縫長(zhǎng)度交替使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及H型鋼焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及用于焊接腹板厚度大于16mm的H型鋼時(shí)使用的免清根全熔透埋弧焊工藝方法。該工藝方法包括選材、坡口加工、H型鋼組立、定位焊、焊前準(zhǔn)備及焊接等。其中組立要零組對(duì)，保證組對(duì)間隙≤0.5mm；K型對(duì)稱(chēng)坡口角度設(shè)計(jì)60±2°，鈍邊1～2mm；銅墊塊的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度要設(shè)計(jì)530mm和130mm兩種。本發(fā)明具有成本低、效率高、節(jié)省人力、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，初步測(cè)算本發(fā)明可降低腹板厚度大于16mm的焊接H型鋼成本的25%。
文檔編號(hào)B23K9/18GK102950370SQ20121040705
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者曲鐵勇, 陳蒙, 員建成, 胡樹(shù)青, 解西秋, 尋知磊, 姜明珠 申請(qǐng)人:山東中通鋼構(gòu)建筑股份有限公司