CN107309531A - 一种钢结构建筑用超厚钢板高效焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于钢结构建筑技术领域，提供了一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法。该方法包括以下步骤：对两块钢板分别进行坡口切割，处形成一V形坡口，并于下方铺垫钢衬板；对焊接部位进行预热，预热温度为120℃～150℃；采用实芯焊丝气保焊打底，打底层厚度为10～15mm；在焊好的焊层上铺设一层碎焊丝，然后采用埋弧焊进行焊接；重复上述铺设碎焊丝以及埋弧焊的步骤，直到完成整条焊缝的焊接后，对整条焊缝进行保温处理。本发明的焊接方法采用优化后的V形坡口形式，能减少焊缝填充量。通过气保焊打底、多层碎焊丝以及埋弧焊填充、盖面的焊接方式，提高了焊接施工效率，同时平衡焊接热源分布，减小热应力，减少焊接变形。

Description

一种钢结构建筑用超厚钢板高效焊接方法
技术领域
本发明属于钢结构建筑技术领域，尤其涉及一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法。
背景技术
随着钢结构发展，超高层及大跨度结构形式越来越多，超厚板也越来越多地应用到工程建设中，如：天津117项目，桁架层钢板的最大板厚达120mm；号称“北方第一高楼”的中国尊项目，巨柱底板最大板厚达120mm；上海蕰藻浜大桥，下塔柱钢材的最大板厚达150mm；深圳平安金融中心项目，44节柱钢材的最大板厚达150mm。这些超厚板的大量应用给焊接作业带来很大的挑战。
超厚板焊接焊缝填充量大，焊接效率低，因焊缝金属热胀冷缩引起的焊接应力常常引发母材层状撕裂或严重的焊接变形，后续修补或矫正工作都很困难。如何利用合理的焊接工艺，既提高厚板焊接施工效率，又可减少焊接热应力，确保焊接接头强度和韧性满足标准要求，是超厚板焊接的一大技术难题。
传统的钢结构厚板焊接坡口形式和尺寸规定如下：全熔透对接接头或角接接头采用单面焊加垫板，坡口角度为35°～40°，根部间隙为6～8mm。焊接方法采用气保焊打底，打底层厚度约10～15mm，填充和盖面采用埋弧焊。
该方法焊缝填充量大、焊接效率低，同时焊接热应力大，容易产生焊接裂纹和严重的焊接变形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法，旨在解决现有技术中的焊接方法所存在的缝填充量大、焊接效率低，同时焊接热应力大，容易产生焊接裂纹和焊接变形的问题。
本发明是这样实现的，一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法，包括以下步骤：
S10、对两块钢板分别进行坡口切割，
S20、将两块钢板开设有坡口的端部靠近、对齐，于对接处形成一V形坡口，坡口角度为25～30°，两块钢板端部的间隙为8～10mm；并于V形坡口下方铺垫钢衬板；
S30、对两块钢板的焊接部位进行预热，预热温度为120℃～150℃；
S40、采用实芯焊丝气保焊打底，打底层厚度为10～15mm；
S50、在焊好的焊层上铺设一层碎焊丝，铺设厚度为1～3mm，铺设宽度与焊道宽度一致，然后采用埋弧焊进行焊接；
S60、重复上述S50的步骤，直到完成整条焊缝的焊接；
S70、焊接完成后，对整条焊缝进行保温处理。
进一步地，所述步骤S20中，铺垫的钢衬板的规格为6*30mm。
进一步地，所述步骤S40中，气保焊用的保护咀采用加长350保护咀，焊丝直径为Φ1.2mm，焊接电流200～240A，焊接电压24～28V，保护气体流量为15～20L/min。
进一步地，所述步骤S50中，铺设的碎焊丝呈直线状，其直径为Φ1.2mm，长度小于5mm。
进一步地，所述步骤S50中，埋弧焊的焊接电流620～680A，焊接电压32～36V，焊丝直径为Φ5.0mm，焊接速度20～30cm/min。
进一步地，所述步骤S70中，采用隔热毯覆盖整条焊缝进行保温，保温时间4～5h。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的焊接方法采用优化后的V形坡口形式，能减少焊缝填充量。通过气保焊打底、多层碎焊丝以及埋弧焊填充、盖面的焊接方式，提高了焊接施工效率，同时平衡焊接热源分布，减小热应力，减少焊接变形。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例中提供的优化坡口形式后的两块钢板靠近、对齐后的示意图；
图2是采用本发明实施例提供的超厚钢板高效焊接方法将两块钢板焊接在一起后的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1及图2所示，为本发明的一较佳实施例，提供了一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法，包括以下步骤：
S10、对两块钢板1分别进行坡口切割。
S20、将两块钢板1开设有坡口的端部靠近、对齐，于对接处形成一V形坡口2，V形坡口2角度为25～30°，两块钢板1端部的间隙为8～10mm；并于V形坡口2下方铺垫钢衬板3，钢衬板3的规格为6*30mm。
S30、对两块钢板1的焊接部位进行预热，预热温度为120℃～150℃。
S40、采用实芯焊丝气保焊打底，打底层4厚度为10～15mm；气保焊用的保护咀采用加长350保护咀，焊丝直径为Φ1.2mm，焊接电流200～240A，焊接电压24～28V，保护气体流量为15～20L/min。
S50、在焊好的焊层上铺设一层碎焊丝5，铺设厚度为1～3mm，铺设宽度与焊道宽度一致，然后采用埋弧焊进行焊接，形成填充6以及盖面7。铺设的碎焊丝5呈直线状，其直径为Φ1.2mm，长度小于5mm。埋弧焊的焊接电流620～680A，焊接电压32～36V，焊丝直径为Φ5.0mm，焊接速度20～30cm/min。
S60、重复上述S50的步骤，直到完成整条焊缝的焊接。
S70、焊接完成后，采用隔热毯覆盖整条焊缝，进行保温处理，保温时间4～5h。
本实施例的焊接方法采用优化后的V形坡口2形式，能减少焊缝填充量。通过气保焊打底、多层碎焊丝5以及埋弧焊填充6、盖面7的焊接方式，提高了焊接施工效率，同时平衡焊接热源分布，减小热应力，减少焊接变形。
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 (6)

1.一种建筑钢结构用超厚钢板高效焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、对两块钢板分别进行坡口切割，
S20、将两块钢板开设有坡口的端部靠近、对齐，于对接处形成一V形坡口，坡口角度为25～30°，两块钢板端部的间隙为8～10mm；并于V形坡口下方铺垫钢衬板；
S30、对两块钢板的焊接部位进行预热，预热温度为120℃～150℃；
S40、采用实芯焊丝气保焊打底，打底层厚度为10～15mm；
S50、在焊好的焊层上铺设一层碎焊丝，铺设厚度为1～3mm，铺设宽度与焊道宽度一致，然后采用埋弧焊进行焊接；
S60、重复上述S50的步骤，直到完成整条焊缝的焊接；
S70、焊接完成后，对整条焊缝进行保温处理。
2.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S20中，铺垫的钢衬板的规格为6*30mm。
3.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S40中，气保焊用的保护咀采用加长350保护咀，焊丝直径为Φ1.2mm，焊接电流200～240A，焊接电压24～28V，保护气体流量为15～20L/min。
4.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S50中，铺设的碎焊丝呈直线状，其直径为Φ1.2mm，长度小于5mm。
5.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S50中，埋弧焊的焊接电流620～680A，焊接电压32～36V，焊丝直径为Φ5.0mm，焊接速度20～30cm/min。
6.如权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S70中，采用隔热毯覆盖整条焊缝进行保温，保温时间4～5h。
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