CN105904063B - 一种锻钢件焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于焊接技术领域，更具体地说涉及一种锻钢件焊接方法，包括下列步骤，A、焊前组装和清理：将锻钢件进行组装，清理需焊接的焊缝；B、焊前预热：对焊缝处进行预热处理；C、焊接：采用分层、分道退焊的方式焊接焊缝，焊接过程中控制焊缝处的温度；D、焊缝后热：对焊缝进行加热，然后进行保温处理。该焊接方法通过严谨的焊前准备工作、合理的焊接工艺顺序、规范的温控措施来保证了焊接质量，有效减少了冷裂纹及热裂纹的产生，防止了焊接变形。

Description

一种锻钢件焊接方法
技术领域
本发明属于焊接技术领域，更具体地说涉及一种锻钢件焊接方法。
背景技术
锻钢件是经过冷锻、冷镦、锻造、锻压等冷加工的方法，使材料内部的组织更加致密，改善材料晶体的结构，消除间隙，从而很大程度上提高了材料的强度和韧性。由于锻钢件的强度高，韧性好，在钢结构建筑中的应用越来越广泛。
伸臂桁架锻钢件节点主要材质为Q390GJC，最大板厚100mm，最重的锻钢节点约52吨。该锻钢节点为多支腿异形节点，主要焊接接头集中于主杆件(锻钢件)上，由于板厚方向拘束度大，节点复杂，焊接残余应力大，熔敷金属填充量大，工艺复杂，因此容易产生热裂纹和冷裂纹。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有锻钢件焊接方法容易产生热裂纹和冷裂纹的缺点，提供一种提高焊接质量和效率的的锻钢件焊接方法。
本发明的技术方案是：
一种锻钢件焊接方法，包括下列步骤：
焊前组装和清理：将锻钢件进行组装，清理需焊接的焊缝；
焊前预热：对焊缝处进行预热处理；
焊接：采用分层、分道退焊的方式焊接焊缝，焊接过程中控制焊缝处的温度；在所述步骤C中，所述分层的焊接方式具体为，对锻钢件一侧焊缝打底焊接完成后翻身再对另一侧焊缝打底焊接，打底焊接完成后翻身对一侧焊缝进行填充焊接至1/3处，再翻身对另一侧焊缝填充焊接填充至1/3处，完成后翻身对一侧焊缝进行填充焊接填充至2/3处，再对另一侧焊缝填充焊接填充至2/3处，最后以同样方法进行盖面焊接，其中，两侧焊缝为不同锻钢件组成的不在同一接头的两处对称的焊缝；并且，在所述步骤C中，单条焊缝长度大于500mm时，采用分道退焊的焊接方法，且每道焊缝的焊道接头错开50mm；
焊缝后热：对焊缝进行加热，然后进行保温处理。
进一步地，在所述步骤A中，进一步在焊缝背部安装衬板，清理焊缝内和衬板表面的污渍。
进一步地，在所述步骤B中，在夏季环境温度下采用火焰预热法；在冬季环境温度下，采用电加热法。
进一步地，所述电加热法采用LCD履带式电加热器为加热源，加热区域在所述焊缝两侧，加热区域的宽度为焊缝处厚度的1.5倍加上100mm，预热温度在100-120℃。
进一步地，每侧焊接人数与每侧焊缝数一致，同时进行对称、等速焊接。
进一步地，所述打底焊接参数为：电流200-230A，电压28-31V，焊接速度为30-36cm/min，焊剂为二氧化碳。
进一步地，所述填充焊接参数为：电流230-260A，电压30-33V，焊接速度为28-34cm/min，焊剂为二氧化碳。
进一步地，所述盖面焊接参数为：电流240-270A，电压32-35V，焊接速度为28-34cm/min，焊剂为二氧化碳。
进一步地，在所述步骤C中，焊缝表面的余高控制在1-3mm。
进一步地，在所述步骤C中，控制焊缝处的温度在120-250℃之间。
进一步地，在所述步骤D中，所述焊缝进行加热的方法与预热处理采用的加热方法一致，加热温度为250℃。
进一步地，在所述步骤D中，所述保温处理的时间不低于四个小时。
进一步地，在所述步骤D中，所述保温处理的方法为石棉布包裹。
与现有技术相比，该焊接方法通过严谨的焊前准备工作、合理的焊接工艺顺序、规范的温控措施来保证了焊接质量，有效减少了冷裂纹及热裂纹的产生，防止了焊接变形。
附图说明
图1：本发明实施例焊接示意图。
图中：1-牛腿件；2-暗梁；3-工艺撑；A、B、C、D、E、F、G、H-焊缝
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
一种锻钢件焊接方法，包括下列步骤，
焊前组装和清理：将锻钢件进行组装，清理需焊接的焊缝；
焊前预热：对焊缝处进行预热处理；
焊接：采用分层、分道退焊的方式焊接焊缝，焊接过程中控制焊缝处的温度；
焊缝后热：对焊缝进行加热，然后进行保温处理。
该焊接方法通过严谨的焊前准备工作、合理的焊接工艺顺序、规范的温控措施来保证了焊接质量，有效减少了冷裂纹及热裂纹的产生，防止了焊接变形。
在所述步骤A中，进一步在焊缝背部安装衬板，清理焊缝内和衬板表面的污渍。焊接前认真检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。在施焊前，要认真清除焊缝内和垫于焊缝背部的衬板表面油污、锈蚀、氧化皮，水泥灰渣等杂物，确保焊接质量。
在所述步骤B中，在夏季环境温度下采用火焰预热法；在冬季环境温度下，采用电加热法。电加热法采用LCD履带式电加热器为加热源，加热区域在所述焊缝两侧。加热区域的宽度为焊缝处厚度的1.5倍加上100mm，预热温度在100-120℃。
在所述步骤C中，所述分层的焊接方式具体为，对锻钢件一侧焊缝打底焊接完成后翻身再对另一侧焊缝打底焊接，打底焊接完成后翻身对一侧焊缝进行填充焊接，再翻身对另一侧焊缝填充焊接，完成后翻身对一侧焊缝进行盖面焊接，再对另一侧焊缝盖面焊接。每侧焊接人数与每侧焊缝数一致，同时进行对称、等速焊接。才能有效的控制施焊的层间温度，消除焊接过程中所产生的焊接内应力。多名焊工保持同时等速焊接，并选择相同的焊接电流参数及每层的焊接厚度，保证相同的焊接热输入，使收缩趋于同步。
如图1所示，以牛腿件和暗梁焊接进行说明：
选取钢号为Q390GJC-Z25的母材，焊接设备型号为KR II-500，焊条型号为ER50-6，先装配一侧牛腿件1和暗梁2，并点焊固定，焊缝A和焊缝B打底完成后翻身打底焊缝C和焊缝D；打底完成后翻身烧焊焊缝A和焊缝B，填充至1/3处时再翻身烧焊焊缝C和焊缝D并填充至1/3；然后翻身填充焊缝A和焊缝B至2/3，再翻身填充焊缝C和焊缝D至2/3；最后以同样方法进行填充盖面。注意焊缝A和焊缝B、焊缝C和焊缝D需两名焊工同时、对称、等速焊接。焊缝A～焊缝D焊接完成后，装配另一侧牛腿件1和暗梁2，并加设工艺撑3，用同样方法烧焊焊缝E～焊缝H。
打底焊接参数为，电流200-230A，电压28-31V，焊接速度为30-36cm/min，焊剂为二氧化碳。填充焊接参数为，电流230-260A，电压30-33V，焊接速度为28-34cm/min，焊剂为二氧化碳。盖面焊接参数为，电流240-270A，电压32-35V，焊接速度为28-34cm/min，焊剂为二氧化碳。
单条焊缝长度大于500mm时，采用分道退焊的焊接方法，且每道焊缝的焊道接头错开50mm。焊缝表面的余高控制在1-3mm。控制焊缝处的温度在120-250℃之间。同一区域在焊接过程中，焊接操作人员及监护人员应随时对焊接区域的温度进行检测，当层间温度低于120℃时，应及时进行补热，当层间温度高于250℃时，应立即停焊，待温度自然降至120℃时，再进行焊接。使用优秀焊工，减少碳弧气刨的使用。一旦使用碳弧气刨后应采用角向磨光机磨去刨削部位表面附着的高碳晶粒，避免焊缝裂纹的产生。控制焊缝尺寸和焊缝截面积，防止过量熔敷金属导致收缩和应力增大。尽量控制焊缝表面的余高，并使之平缓过渡，以减少焊趾部位的应力集中。焊缝余高应控制在1～3mm以内。
在所述步骤D中，所述焊缝进行加热的方法与预热处理采用的加热方法一致，加热温度为250℃。所述保温处理的时间不低于四个小时。所述保温处理的方法为石棉布包裹。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锻钢件焊接方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、焊前组装和清理：将锻钢件进行组装，清理需焊接的焊缝；
B、焊前预热：对焊缝处进行预热处理；
C、焊接：采用分层、分道退焊的方式焊接焊缝，焊接过程中控制焊缝处的温度；在所述步骤C中，所述分层的焊接方式具体为，对锻钢件一侧焊缝打底焊接完成后翻身再对另一侧焊缝打底焊接，打底焊接完成后翻身对一侧焊缝进行填充焊接至1/3处，再翻身对另一侧焊缝填充焊接填充至1/3处，完成后翻身对一侧焊缝进行填充焊接填充至2/3处，再对另一侧焊缝填充焊接填充至2/3处，最后以同样方法进行盖面焊接，其中，两侧焊缝为不同锻钢件组成的不在同一接头的两处对称的焊缝；并且，在所述步骤C中，单条焊缝长度大于500mm时，采用分道退焊的焊接方法，且每道焊缝的焊道接头错开50mm；
D、焊缝后热：对焊缝进行加热，然后进行保温处理。
2.根据权利要求1所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，在所述步骤A中，进一步在焊缝背部安装衬板，清理焊缝内和衬板表面的污渍。
3.根据权利要求1所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，在所述步骤B中，在夏季环境温度下采用火焰预热法；在冬季环境温度下，采用电加热法。
4.根据权利要求3所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，所述电加热法采用LCD履带式电加热器为加热源，加热区域在所述焊缝两侧，加热区域的宽度为焊缝处厚度的1.5倍加上100mm，预热温度在100-120℃。
5.根据权利要求4所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，每侧焊接人数与每侧焊缝数一致，同时进行对称、等速焊接。
6.根据权利要求1所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，在所述步骤C中，焊缝表面的余高控制在1-3mm。
7.根据权利要求1所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，在所述步骤C中，控制焊缝处的温度在120-250℃之间。
8.根据权利要求1所述的一种锻钢件焊接方法，其特征在于，在所述步骤D中，所述保温处理的时间不低于四个小时。
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