一種寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種寬間隙平對(duì)接焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)，尤其適用于船舶、橋梁、罐體等鋼結(jié)構(gòu)合攏焊縫大于1mm時(shí)的單面平對(duì)接自動(dòng)焊接。
【背景技術(shù)】
[0002]目前船體分段大合攏焊接多采用陶瓷襯墊0)2焊，其間隙要求在5?8mm，對(duì)于間隙大于1mm的超寬焊縫(又稱寬間隙)的合攏焊接，必須在焊縫現(xiàn)場(chǎng)采用“長(zhǎng)肉”工藝即在坡口堆焊，堆焊后修整坡口至標(biāo)準(zhǔn)間隙5?8_，然后再采用陶瓷襯墊0)2焊，其效率不到正常的50% ;如果直接采用陶瓷襯墊0)2焊進(jìn)行超寬焊縫的合攏焊接，由于陶瓷襯墊的影響，打底焊道會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的偏析和夾雜物，嚴(yán)重影響焊接接頭的機(jī)械性能，甚至產(chǎn)生宏觀的裂紋。另外，陶瓷襯墊CO2焊采用的焊絲為藥芯焊絲，也容易產(chǎn)生焊縫裂紋。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適于間隙大于10_的超寬焊縫的合攏焊接的寬間隙平對(duì)接焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案一為:
[0005]一種寬間隙平對(duì)接焊接工藝，包括:
[0006]S1、在焊接母材對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊；
[0007]S2、在CO2氣體保護(hù)下，采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，焊接的同時(shí)對(duì)銅襯墊進(jìn)行冷卻；
[0008]S3、在CO2氣體保護(hù)下，依次進(jìn)行填充焊和蓋面焊。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案二為:
[0010]一種寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，包括第一焊接母材、第二焊接母材、銅襯墊和焊接層道；所述銅襯墊設(shè)置在第一焊接母材和第二焊接母材的對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面，所述銅襯墊的上表面對(duì)應(yīng)于所述間隙處開設(shè)有焊縫成型凹槽，所述銅襯墊內(nèi)設(shè)置有冷卻水通道，所述銅襯墊的側(cè)面開設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別與所述冷卻水通道相連通；所述焊接層道從上至下依次包括蓋面焊道、填充焊道和打底焊道，所述打底焊道由實(shí)心焊絲焊接而成。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；由于采用強(qiáng)迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實(shí)心焊絲，較藥芯焊絲0)2焊就更不容易產(chǎn)生焊縫裂紋；又由于強(qiáng)迫冷卻降低了線能量，熱影響區(qū)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本實(shí)用新型提供的焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)，可以直接適用于間隙大于1mm的超寬焊縫的合攏焊接，工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 EH36鋼板的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接焊接工藝的流程圖。
[0013]圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的銅襯墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的銅襯墊的安裝示意圖。
[0015]圖4所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接實(shí)心焊絲單面0)2氣體保護(hù)自動(dòng)焊執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0018]1-第一焊接母材；2_第二焊接母材；3_銅襯墊；4_自動(dòng)焊接小車；5_打底焊道；6-填充焊道；7_蓋面焊道；8_焊劑層；30_冷卻水通道；31_焊縫成型凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:采用銅襯墊代替陶瓷襯墊，不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；打底焊時(shí)對(duì)銅襯墊進(jìn)行冷卻，使得焊縫迅速冷卻成型同時(shí)防止焊接接頭產(chǎn)生過(guò)熱組織，有效降低了偏析程度，提高了焊接接頭的機(jī)械性能；采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，不容易產(chǎn)生焊縫裂紋。
[0021]具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖5所示，本實(shí)用新型的寬間隙平對(duì)接焊接工藝，包括:
[0022]S1、在焊接母材(第一焊接母材I和第二焊接母材2)對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊3;
[0023]S2、在CO2氣體保護(hù)下，采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，焊接的同時(shí)對(duì)銅襯墊3進(jìn)行冷卻；
[0024]S3、在CO2氣體保護(hù)下，依次進(jìn)行填充焊和蓋面焊接。
[0025]從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于:由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；由于采用強(qiáng)迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實(shí)心焊絲，較藥芯焊絲0)2焊就更不容易產(chǎn)生焊縫裂紋；又由于強(qiáng)迫冷卻降低了線能量，熱影響區(qū)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本實(shí)用新型提供的寬間隙平對(duì)接焊接工藝，可以直接適用于間隙大于1mm的超寬焊縫的合攏焊接，且工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 H136鋼板的要求。
[0026]進(jìn)一步的，在SI中，墊上銅襯墊3后，在坡口間隙鋪灑NSH-1R焊劑以遮住銅襯墊3，鋪灑的量以剛剛遮住銅襯墊3為宜。
[0027]進(jìn)一步的，在S2中，所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲。
[0028]進(jìn)一步的，在S2中，焊接電流為120?180A，電弧電壓為20?23V，焊槍前傾與水平夾角為70?75度，CO2氣體流量為23L/min。
[0029]進(jìn)一步的，在S3中，所述填充焊和蓋面焊接均要求多道焊焊接，焊接采用的焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲或E501T-1藥芯焊絲。
[0030]進(jìn)一步的，在S3中，焊接電流為200?300A，電弧電壓為22?30V，焊槍后傾與水平夾角為70?75度，CO2氣體流量為23L/min，焊縫寬度彡25mm。
[0031]進(jìn)一步的，在S2中，通過(guò)在銅襯墊3內(nèi)設(shè)置冷卻水通道30，焊接的同時(shí)向所述冷卻水通道30中通入冷卻水對(duì)銅襯墊3進(jìn)行冷卻。
[0032]進(jìn)一步的，采用自動(dòng)焊接小車4進(jìn)行打底焊、填充焊和蓋面焊。自動(dòng)焊接小車4能夠保證焊道長(zhǎng)時(shí)間成型的穩(wěn)定，有效減少了打底焊道5的接頭和焊縫收縮孔及收縮孔尖端裂紋；在提高效率的同時(shí)大大地降低了焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度。在空間限制的場(chǎng)合亦可用手工操作焊接即半自動(dòng)焊接。
[0033]具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖5所示，本實(shí)用新型提供的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，包括第一焊接母材1、第二焊接母材2、銅襯墊3和焊接層道；所述銅襯墊3設(shè)置在第一焊接母材I和第二焊接母材2的對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面，所述銅襯墊3的上表面對(duì)應(yīng)于所述間隙處開設(shè)有焊縫成型凹槽31，所述銅襯墊3內(nèi)設(shè)置有冷卻水通道30，所述銅襯墊3的側(cè)面開設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別與所述冷卻水通道30相連通；所述焊接層道從上至下依次包括蓋面焊道7、填充焊道6和打底焊道5，所述打底焊道5由實(shí)心焊絲焊接而成。
[0034]從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于:由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；由于采用強(qiáng)迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實(shí)心焊絲，較藥芯焊絲0)2焊就更不容易產(chǎn)生焊縫裂紋；又由于強(qiáng)迫冷卻降低了線能量，熱影響區(qū)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本實(shí)用新型提供的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，可以直接適用于間隙大于1mm的超寬焊縫的合攏焊接，且工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 H136鋼板的要求。
[0035]進(jìn)一步的，所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲。
[0036]進(jìn)一步的，所述焊縫成型凹槽31與打底焊道5之間設(shè)有焊劑層8。
[0037]進(jìn)一步的，所述焊劑層8由NSH-1R焊劑鋪灑在焊縫成型凹槽31的表面后形成。
[0038]進(jìn)一步的，所述蓋面焊道7和填充焊道6分別有兩道。
[0039]進(jìn)一步的，所述蓋面焊道7和填充焊道6分別由實(shí)心焊絲或藥芯焊絲焊接而成，所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲，所述藥芯焊絲為E501T-1藥芯焊絲。
[0040]對(duì)比試驗(yàn)表明:間隙為12mm時(shí)，采用陶瓷襯墊單面0)2焊，背面焊縫表面成型很寬，打底厚度增加，焊縫過(guò)熱，增強(qiáng)高度大，成型惡化，襯墊易脫落，沖擊韌性嚴(yán)重下降；而采用本實(shí)用新型的寬間隙平對(duì)接焊接工藝，焊縫成型美觀漂亮，呈金黃色，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，焊接工藝試驗(yàn)顯示整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了 EH36鋼板的要求。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括第一焊接母材、第二焊接母材、銅襯墊和焊接層道；所述銅襯墊設(shè)置在第一焊接母材和第二焊接母材的對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面，所述銅襯墊的上表面對(duì)應(yīng)于所述間隙處開設(shè)有焊縫成型凹槽，所述銅襯墊內(nèi)設(shè)置有冷卻水通道，所述銅襯墊的側(cè)面開設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別與所述冷卻水通道相連通；所述焊接層道從上至下依次包括蓋面焊道、填充焊道和打底焊道，所述打底焊道由實(shí)心焊絲焊接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述焊縫成型凹槽與打底焊道之間設(shè)有焊劑層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述焊劑層由NSH-1R焊劑鋪灑在焊縫成型凹槽的表面后形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述蓋面焊道和填充焊道分別有兩道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述蓋面焊道和填充焊道分別由實(shí)心焊絲或藥芯焊絲焊接而成，所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲，所述藥芯焊絲為E501T-1藥芯焊絲。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種寬間隙焊接結(jié)構(gòu)，采用銅襯墊代替陶瓷襯墊，不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物問(wèn)題；打底焊時(shí)對(duì)銅襯墊進(jìn)行冷卻，使得焊縫迅速冷卻成型同時(shí)防止焊接接頭產(chǎn)生過(guò)熱組織，有效降低了偏析程度，提高了焊接接頭的機(jī)械性能；采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，不容易產(chǎn)生焊縫裂紋。對(duì)比試驗(yàn)表明：間隙為12mm時(shí)，采用陶瓷襯墊單面CO2焊，背面焊縫表面成型很寬，打底厚度增加，焊縫過(guò)熱，增強(qiáng)高度大，成型惡化，襯墊易脫落，沖擊韌性嚴(yán)重下降；而采用本實(shí)用新型的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，焊縫成型美觀漂亮，呈金黃色，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，焊接工藝試驗(yàn)顯示整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了EH36鋼板的要求。
【IPC分類】B23K9-035, B23K9-16, B23K37-00
【公開號(hào)】CN204486982
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420860126
【發(fā)明人】鄭漢強(qiáng), 葉富柱, 鄭望俤
【申請(qǐng)人】福建省馬尾造船股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日