CN108581256A - 一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,包括以下步骤:步骤S100、提供待焊接工件,工件包括双相不锈钢面板以及设置在双相不锈钢面板上方的双相不锈钢腹板,双相不锈钢腹板上开设有与双相不锈钢面板角焊接的单面坡口,坡口的角度为40°‑50°,坡口的间隙为0‑3mm;步骤S200、将摆动器安装在角焊小车上,将CO2焊枪固定在摆动器上,自动焊接时驱动角焊小车沿水平方向移动,摆动器驱动CO2焊枪依次对坡口进行正面焊接和反面焊接,设置CO2的纯度高于99.5%。其能提高双相不锈钢全焊透角焊缝的焊接速率,保证焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及船舶制造技术领域,尤其涉及一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法。
背景技术
化学品船属于高技术、高附加值的船型之一,其建造日益广泛,此船型通常需要采用双相不锈钢进行制造。双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,具有良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能,但其对焊接的热输入要求极其苛刻。焊接时如果热输入太大,焊缝热影响区范围增大,金相组织也趋于晶粒粗大、紊乱,造成脆化,主要表现为焊接接头的塑性指标下降。如焊接热输入太小,造成淬硬组织并易产生裂纹,对HAZ的冲击韧性同样不利。
化学品船在建造过程中有许多强受力结构,而这些结构通常需要设计成全焊透焊接形式。例如,在船体结构中槽型壁和壁墩之间的焊缝节点为全焊透角焊缝,三线对中结构(CM节点)焊缝坡口节点也为全焊透角焊缝。传统技术中,双相不锈钢全焊透角焊缝只能采用半自动化CO2气体保护焊进行焊接。但是,在焊接的过程中由于焊接的层数较多,在实际的施工过程中采用半自动化CO2气体保护焊,焊接效率较低;此外,半自动CO2气体保护焊属于手工操作,对于焊工本身的技能、责任心要求较高,焊接时层道数需布置合理,在焊接过程中产生的夹角或者缺陷必须清除后方能进行下一道焊接,焊接质量稳定性相对较差。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其能提高双相不锈钢全焊透角焊缝的焊接速度,保证焊接质量。
为达到此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,包括以下步骤:
步骤S100、提供待焊接工件,所述工件包括双相不锈钢面板以及设置在所述双相不锈钢面板上方的双相不锈钢腹板,所述双相不锈钢腹板上开设有与所述双相不锈钢面板角焊接的单面坡口,所述坡口的角度为40°-50°,所述坡口的间隙为0-3mm;
步骤S200、将摆动器安装在角焊小车上,将CO2焊枪固定在所述摆动器上,自动焊接时驱动所述角焊小车沿水平方向移动,所述摆动器驱动CO2焊枪依次对所述坡口进行正面焊接和反面焊接,设置CO2的纯度高于99.5%。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在所述步骤200中,对所述坡口进行正面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流225-240A,焊接电压28-30V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在所述步骤200中,对所述坡口的反面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流210-230A,焊接电压30-32V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在步骤S200中,还包括步骤S210、在对所述坡口进行所述反面焊接之前,先对所述坡口的背面进行清根处理。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在所述步骤S210中,采用等离子清根机进行所述清根处理。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在对所述坡口进行所述正面焊接和所述反面焊接时,均采用多层多焊道焊接工艺。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,所述坡口进行所述正面焊接的厚度为16mm。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,对所述坡口进行所述反面焊接的厚度为8mm。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,所述双相不锈钢面板和/或所述双相不锈钢腹板的厚度为8-32mm。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的技术方案,在所述坡口进行所述正面焊接和所述反面焊接完成后,清理所述坡口周部的焊渣,并将焊缝表面打磨光滑。
本发明的有益效果为:于本发明双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法中,通过角焊小车对CO2焊枪进行控制,对坡口进行正面焊接和反面焊接,改变了双相不锈钢全焊透焊接采用半自动化焊接的传统,以在进行双相不锈钢全焊透焊接过程中能够进行自动焊接,减少焊接时的焊接打磨工作,提高焊接的效率,提升船厂的竞争能力。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述工件的结构示意图。
图2为实施例对所述坡口进行正面焊接的状态示意图。
图3为实施例对所述坡口进行反面焊接的状态示意图。
图4为实施例所述工件完成全焊透角焊缝焊接后的结构示意图
图中:
1、双相不锈钢面板;2、双相不锈钢腹板;3、坡口;4、焊条;5、角焊小车;6、CO2焊枪;7、摆动器;8、焊道。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1~4所示,于本实施例中,本发明所述的一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,包括以下步骤:
步骤S100、提供待焊接工件,所述工件包括双相不锈钢面板1以及设置在所述双相不锈钢面板1上方的双相不锈钢腹板2,所述双相不锈钢腹板2上开设有与所述双相不锈钢面板1角焊接的单面坡口3,所述坡口3的角度β为40°-50°,所述坡口3的间隙H为0-3mm;
步骤S200、将摆动器7安装在角焊小车5上,将CO2焊枪6固定在所述摆动器7上,自动焊接时驱动所述角焊小车5沿水平方向移动,所述摆动器7驱动CO2焊枪6依次对所述坡口3进行正面焊接和反面焊接,设置CO2的纯度高于99.5%。
在船舶行业中,自动化焊接是衡量一个造船企业的生产能力的一个重要指标,于本发明双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法中,通过角焊小车5对CO2焊枪6进行控制,对坡口3进行正面焊接和反面焊接,改变了双相不锈钢全焊透焊接采用CO2气体保护焊半自动化焊接的传统,使在进行双相不锈钢全焊透焊接过程中能够进行自动焊接,减少焊接时的焊接打磨工作,提高焊接的效率,提升船厂的竞争能力。
在实际的施工中,需要将双相不锈钢腹板2与双相不锈钢面板1垂直焊装,或者将双相不锈钢腹板2倾斜焊装在双相不锈钢面板1上。在当将双相不锈钢腹板2垂直焊装在双相不锈钢面板1时,由于双相不锈钢腹板2的底部与双相不锈钢面板1的上表面相互平行,需要在双相不锈钢腹板2的底部切割部分双相不锈钢腹板2以在双相不锈钢腹板2形成单面坡口3,方便将双相不锈钢腹板2焊装在双相不锈钢面板1上;当将双相不锈钢腹板2倾斜焊装在双相不锈钢面板1时,由于需要将双相不锈钢腹板2倾斜放置在所述双相不锈钢面板1的上方,双相不锈钢腹板2的底部与双相不锈钢面板1的上表面之间形成一夹角,所述夹角为单面坡口3。当然,在实际的施工过程中,如果夹角过小,可在夹角的基础上对双相不锈钢腹板2的底部进行切割以增大坡口3的角度,方便焊接。通常,双相不锈钢腹板2的倾斜角度α为0°-45°。
具体的,在所述步骤200中,对所述坡口3的正面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流210-230A,焊接电压30-32V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min,将线能量控制为15.1-21.6kj/cm;在所述步骤200中,对所述坡口3的反面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流210-230A,焊接电压30-32V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min,将线能量控制为15.12-22.08kj/cm。由于双相不锈钢本身性能的特殊性,在对双相不锈钢面板1的工件进行全焊透角焊缝焊接时对线能量的要求极高,通过对正面焊接和反面焊接的工艺参数的设置,保持双相不锈钢全焊透焊缝的焊接接头的塑性,确保坡口3的结构强度。
作为所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法的一种优选的方案,在步骤S200中,还包括步骤S210、在对所述坡口3进行所述反面焊接之前,先对所述坡口3的背面进行清根处理。在对坡口3的正面焊接的过程中产生的高温会对坡口3的反面金相组织造成破坏,在对坡口3进行背面焊接之前根清处理,切割双相不锈钢腹板2的底部部分,去除坡口3的背面和正面连接的位置杂质或凹坑,使坡口3的正面和坡口3的背面进行全熔透,减少焊接缺陷,提高保证焊接质量。在本实施例中,等离子清根机进行清根处理。
在对所述坡口3进行所述正面焊接和所述反面焊接时,均采用多层多焊道8焊接工艺。在具体的焊接时,CO2焊枪6驱动焊条4沿着所述坡口3的高度方向弧度摆动,同时角焊小车5带动所述CO2焊枪6逐渐远离坡口3。首先角焊小车5停留在水平方向上的某一个位置,利用CO2焊枪6摆动焊条4焊接坡口3下层的焊道8,待下层的焊道8焊接完成后再焊接与其对应的上层的焊道8,并使两层焊道8形成面接触,然后移动角焊小车5稍微将焊条4与坡口3的之间的距离拉开一定距离后,再重复上述的动作对下一焊道8进行焊接,焊条4在各层焊道8内的焊接在对坡口3进行正面焊接和反面焊接完成后,坡口3内相邻两层焊道8的平面交点的连接线为非直线,避免各个薄弱区的相互叠加而影响坡口3焊缝的结构强度。优选的,坡口3内相邻两层焊道8的平面交点均处于不同的直线上。
其中,所述坡口3进行所述正面焊接的厚度为16mm,对所述坡口3进行所述反面焊接的厚度为8mm。正面焊接和反面焊接厚度的设置使坡口3的正面焊接的厚度与反面焊接的厚度不相同,主要利用坡口3的正面焊接对工件的坡口3进行加强,而坡口3的反面焊接对工件的坡口3进行辅助的作用,通过此设计,节省焊接材料的同时,也能够加强焊缝的结构强度。
在实施例中,所述双相不锈钢面板1和所述双相不锈钢腹板2的厚度为8-32mm。所述的焊条4的型号为E2209T1-1,直径为1.2mm。
在所述坡口3进行所述正面焊接和所述反面焊接完成后,清理所述坡口3周部的焊渣,并将焊缝表面打磨光滑。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分,不具有特殊含义。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理,在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S100、提供待焊接工件,所述工件包括双相不锈钢面板以及设置在所述双相不锈钢面板上方的双相不锈钢腹板,所述双相不锈钢腹板上开设有与所述双相不锈钢面板角焊接的单面坡口,所述坡口的角度为40°-50°,所述坡口的间隙为0-3mm;
步骤S200、将摆动器安装在角焊小车上,将CO2焊枪固定在所述摆动器上,自动焊接时驱动所述角焊小车沿水平方向移动,所述摆动器驱动CO2焊枪依次对所述坡口进行正面焊接和反面焊接,设置CO2的纯度高于99.5%。
2.根据权利要求1所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,在所述步骤200中,对所述坡口进行正面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流225-240A,焊接电压28-30V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min。
3.根据权利要求2所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,其特征在于,在所述步骤200中,对所述坡口的反面焊接时所采用的焊接工艺参数为焊接电流210-230A,焊接电压30-32V,所述焊接小车的行走速度为20-25cm/min。
4.根据权利要求3所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,在步骤S200中,还包括步骤S210、在对所述坡口进行所述反面焊接之前,先对所述坡口的背面进行清根处理。
5.根据权利要求4所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,在所述步骤S210中,采用等离子清根机进行所述清根处理。
6.根据权利要求1所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,在对所述坡口进行所述正面焊接和所述反面焊接时,均采用多层多焊道焊接工艺。
7.根据权利要求6所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,所述坡口进行所述正面焊接的厚度为16mm。
8.根据权利要求7所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,对所述坡口进行所述反面焊接的厚度为8mm。
9.根据权利要求8所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,所述双相不锈钢面板和/或所述双相不锈钢腹板的厚度为8-32mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的双相不锈钢全焊透角焊缝自动化焊接方法,其特征在于,在所述坡口进行所述正面焊接和所述反面焊接完成后,清理所述坡口周部的焊渣,并将焊缝表面打磨光滑。
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