CN1188031A - 直长型连续焊条焊接8－12mm中厚板Ⅰ型坡口焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊接工艺,采用直长型连续焊条,Ⅰ型坡口焊接8—12mm中厚板,采用连弧法双面焊双面成型(或单面焊双面成型焊8mm板);免去开制角度坡口,焊接应力分布均匀,角变形小、焊接时无需预制反变形。可提高焊接生产率,降低焊接成本,减轻工人劳动强度。
Description
本发明属于一种手工电弧焊焊接工艺。
8-12mm的中厚板，在采用普通电焊条焊接时，为保证根部焊缝质量，必须开坡口(见图一)，且焊接层数较多(见图二)，如平焊及立焊位均需三层三道，而横焊位更需多达四层十道。究其原因，在于焊条熔透性有限，操作复杂。其各焊位装配尺寸见图一，焊层见图二。
本发明的目的在于提供一种直长型连续焊条焊接8-12mm中厚板的焊接工艺。分平焊、立焊、横焊三种焊接位置。
本发明的特征是：采用连弧法双面焊双面成型(或单面焊双面成型焊8mm板)；免去开制角度坡口，焊接应力分布均匀，角变形小，焊接时无需预制反变形。
不同的焊条，可焊接不同的母材，例如：焊条为碳钢芯，母材为C-Mn系碳钢；焊条为碳钢或低合金钢芯，母材为低合金高强钢；焊条为碳钢或铬钼钢芯，母材为耐热钢；焊条为不锈钢芯，母材为不锈钢。
直长型连续焊条采用动态连续输电，使其导电长度比传统焊条缩短了几倍，焊接电流几乎不受焊芯电阻的限制。因而可以使用较大的焊接电流，小规格焊条有替代大规格焊条效用。连续焊条可导通的焊接电流比相同规格短焊条的可提高3倍以上，且仍有药皮套筒的机械约束，使电弧的熔透能力大大增强。因此再采用普通焊条的焊接工艺将无法充分发挥这一焊条的优势。
附图三为本发明定位焊位置示意图。
附图四为本发明定位焊装配尺寸示意图。
附图五(a)为本发明对接平焊运条方法示意图。
附图五(b)为本发明对接平焊运条方法示意图。
附图六为本发明对接平焊焊层示意图。
附图七为本发明对接立焊装配尺寸示意图。
附图八(a)为本发明对接立焊运条方法示意图。
附图八(b)为本发明对接立焊运条方法示意图。
附图九为本发明对接立焊焊层示意图。
附图十为本发明对接横焊装配尺寸示意图。
附图十一为本发明对接横焊运条方法示意图。
附图十二为本发明对接横焊焊层示意图。
下面结合附图进一步说明：
对接平焊工艺(以JB1152-88第15条规定之尺寸20钢板焊接为例)
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，见图三；始焊端可适当减少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
工件装配尺寸见图四。焊接分两道：正面一道，反面一道。运条方法见图五(a)，是直线行走(间隙较小时)，或见图五(b)，是曲线行走(间隙较大时)。焊接层次见图六，为两层。焊接工艺参数见表1。焊缝外观尺寸要求见表2。
(1)正面焊道
a.引弧 在试件定位焊缝处引燃电弧，稍作停顿，约2S，然后作小三角形向前运条。焊条角度为80°～90°(与焊接方向的夹角)。手法要稳，运条要匀，保持等弧长。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到正表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作小三角形向前运条。待电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并销作停顿(约2S)，然后进行正常焊接。
在整个焊接过程中，接头是关键。要得到很好的接头，必须作到以下两点：
1)弧坑打磨。将弧坑打磨成一个圆弧形的斜坡，打磨深度应达到焊肉底部。这样的接头熔合得好且平滑，好似连续焊接接头的成形。
2)通过练习掌握好电弧下压时间。时间过长接头过高，时间过短形成接头脱节。
焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。
(2)背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与正面第一道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约15mm。
对接立焊
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，见图三；始焊端可适当减少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
工件装配尺寸见图七。焊接分两道：正面一道，反面一道。运条方法见图八(a)，是直线行走(间隙较小时)，或见图八(b)，是曲线行走(间隙较大时)。焊接层次见图九，为两层。焊接工艺参数见表3。焊缝外观尺寸要求见表2。
(1)正面焊道
a.引弧 在试件定位焊缝处引燃电弧，稍作停顿，约2秒钟，然后作三角形向上运条。焊条角度为75°-85°(下倾角)。手法要稳，运条要匀，控制住同样大小的熔池形状。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm衰减熄弧，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作三角形向前运条。等电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并稍作停顿(停顿时间比平焊稍长)，然后进行正常焊接。
焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。
(2)背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与正面焊道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。前进的速度要均匀一致，使焊缝高低平整，宽度均匀。
对接横焊
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，见图三；始焊端可适当减少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
工件装配尺寸见图十。焊接分三道：正面两道，反面一道运条方法见图十一，是曲线行走；焊接层次为三层，见图十二。焊接工艺参数见表4。焊缝外观尺寸要求见表2。
(1)正面第一道
a.引弧 在试件左边定位焊缝端部引燃电弧，作上下斜椭圆形运条。焊条角度为75°-85°(焊条下倾角)，与焊接前进方向的夹角为80°-85°。电弧下压，使电弧到达试件的背面，让熔渣从背面流出，将电弧带至斜上方。依次按上述方法作斜椭圆形运条。焊接方向从左到右。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到正表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作斜椭圆形向前运条。等电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并往斜下方带弧。等电弧全部到达下坡口底边时，熔渣从背面流出后，作正常运条。
正面第一道焊缝让其高度高出母材表面≤2mm。
(2)背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与下面第一道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。
(3)盖面焊道(正面第二道)
引弧、收弧及接头要领与正面第一道相同。焊接方向从左到右，直线运条不作摆动，电弧中心对准上坡口边沿，同时使焊缝压上第一道焊缝的上边沿。焊接速度比第一道焊缝稍快，前进的速度要均匀一致，使焊缝高低平整，宽度均匀，保持合适的焊条角度和焊接速度，防止咬边。
本发明之具体实施例见表5、6、7。本发明与旧例之比较见表8(以8mm板立焊为例)。
表1 平焊位工艺参数
| 焊接层次 | 焊条直径 | 焊接电流(A) | 焊接电压(V) | 焊接速度(cm/min) |
| 1 | 2.5 | 155～165 | 25-30 | 9-11 |
| 2 | 2.5 | 155～165 | 25-30 | 12-13 |
表2 焊缝外观尺寸要求(mm)
| 焊缝 | 焊缝宽度 | 余高 | 余高差 | 其他要求 |
| 正面 | 15～18 | 0～2 | ≤1.5 | 均匀整齐圆滑 |
| 背面 | 15～18 | 0～2 | ≤1.5 | 均匀整齐圆滑 |
表3 立焊位工艺参数
| 焊接层次 | 焊条直径 | 焊接电流(A) | 焊接电压(V) | 焊接速度(cm/min) |
| 1 | 2.5 | 95～105 | 20-25 | 8-10 |
| 2 | 2.5 | 95～105 | 20-25 | 12-13 |
表4 槽焊位工艺参数
| 焊接层次 | 焊条直径 | 焊接电流(A) | 焊接电压(V) | 焊接速度(cm/min) |
| 1 | 2.5 | 125～435 | 25-30 | 9-10 |
| 2 | 2.5 | 115～125 | 25-30 | 12-13 |
| 3 | 2.5 | 105～115 | 25-30 | 11-12 |
表5 8mmQ235-A钢板焊接工艺参数
表6 10mmQ235-A钢板焊接工艺参数
表7 12mmQ235-A钢板焊接工艺参数
表8 8mm板立焊新旧工艺对比
| 母 材 | Q235-A | Q235-A |
| 焊接材料 | 1422直长型焊条 | CHE422常规焊条 |
| 焊条直径 | φ2.5mm | φ3.2mm |
| 坡口型式 | I型 | V型 |
| 坡口角度 | 0 | 60° |
| 钝 边 | 8mm | 1.0～1.5mm |
| 间 隙 | 3.0～3.2mm | 3.0～3.2mm |
| 焊接层数 | 1 | 2 |
| 焊接电流 | 95A | 80～90A |
| 电弧电压 | 22V | 22V |
| 焊接时间 | 5’6” | 13’07” |
| 总计用时 | 6’06” | 14”08” |
| 焊条耗量 | 99克 | 265克 |
Claims (10)
1、一种焊接工艺，其特征在于采用直长型连续焊条，I型坡口焊接8-12mm中厚板。
2、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于所述I型坡口为坡口断面是直立式，免去开制角度坡口(也称V型坡口)。
3、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于采用连弧法双面焊双面成型(或单面焊双面成型焊8mm板)；免去开制角度坡口焊接。
4、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于焊条为碳钢芯，母材为C-Mn系碳钢。
5、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于焊条为碳钢或低合金钢芯，母材为低合金高强钢。
6、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于焊条为碳钢或铬钼钢芯，母材为耐热钢。
7、如权利要求书1所述的焊接工艺，其特征在于焊条为不锈钢芯，母材为不锈钢。
8、如权利要求书1，2，3，4，5，6所述的焊接工艺，其特征在于平焊位的焊接工艺是：
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，始焊端可适当减少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
焊接分两道：正面一道，反面一道。运条方法是直线行走(间隙较小时)或曲线行走(间隙较大时)。
①正面焊道
a.引弧 在试件定位焊缝处引燃电弧，稍作停顿，约2S，然后作小三角形向前运条。焊条角度为80°～90°(与焊接方向的夹角)。手法要稳，运条要匀，保持等弧长。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到正表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作小三角形向前运条。待电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并销作停顿(约2S)，然后进行正常焊接。
在整个焊接过程中，接头是关键。要得到很好的接头，必须作到以下两点：
1)弧坑打磨。将弧坑打磨成一个圆弧形的斜坡，打磨深度应达到焊肉底部。这样的接头熔合得好且平滑，好似连续焊接接头的成形。
2)通过练习掌握好电弧下压时间。时间过长接头过高，时间过短形成接头脱节。
焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。
②背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与正面第一道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约15mm。
9、根据权利要求书1，2，3，4，5，6所述的焊接工艺，其特征在于立焊位的焊接工艺是：
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，始焊端可适当减缝两侧20mm范围内(正、背面)清除铁锈、油质、氧化皮等污垢，使之呈现金属的光泽；工件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时所使用的焊条相同。定位焊的位置在工件背面的两端头10mm处，始焊端可适当减少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
焊接分三道：正面两道，反面一道，运条方法为曲线行走，焊接层次为三层。
①正面第一道
a.引弧 在试件左边定位焊缝端部引燃电弧，作上下斜椭圆形运条。焊条角度为75°-85°(焊条下倾角)，与焊接前进方向的夹角为80°-85°。电弧下压，使电弧到达试件的背面，让熔渣从背面流出，将电弧带至斜上方。依次按上述方法作斜椭圆形运条。焊接方向从左到右。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到正表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作斜椭圆形向前运条。等电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并往斜下方带弧。等电弧全部到达下坡口底边时，熔渣从背面流出后，作正常运条。
正面第一道焊缝让其高度高出母材表面≤2mm。
②背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与下面第一道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。少定位焊的点数，终焊端必须定位牢固，以防止因焊接过程中的收缩，造成未焊段间隙变小而影响施焊。进行定位焊时，要留有收缩余量，即焊缝始焊端的间隙为3.0mm，终焊端为3.2mm。焊条选用J422φ2.5mm直长型焊条，要求焊条不得受潮变质，焊芯及电接点无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘干至350--400℃，恒温2h。采用直流焊接电源反接法。
焊接分两道：正面一道，反面一道。运条方法是直线行走(间隙较小时)或曲线行走(间隙较大时)，焊接层次为两层。
①正面焊道
a.引弧 在试件定位焊缝处引燃电弧，稍作停顿，约2秒钟，然后作三角形向上运条。焊条角度为75°-85°(下倾角)。手法要稳，运条要匀，控制住同样大小的熔池形状。
b.收弧 焊道需要更换焊条或停弧时，采用回焊收弧法，将焊条向后一侧带弧约10mm衰减熄弧，使其形成一个斜坡，为下根焊条的引弧打下良好的焊接基础。或采用二点熄弧法，可以把冷缩孔带到表面，以利于打磨和重新熔化，否则将易形成缺陷。
c.接头 用角向磨光机将弧坑打磨成一个圆弧型斜坡后，在收弧熔池后约10mm处引弧。引燃电弧后作三角形向前运条。等电弧到达收弧熔池前端时，电弧下压并稍作停顿(停顿时间比平焊稍长)，然后进行正常焊接。
焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。
②背面焊道
先打磨掉定位焊焊点，再开始施焊。背面焊道的操作方法与正面焊道相同。焊缝高度应高出母材表面≤2.0mm，焊缝宽度控制在约12mm。前进的速度要均匀一致，使焊缝高低平整，宽度均匀。
10、根据权利要求书1，2，3，4，5，6所述的焊接工艺，其特征在于横焊位的焊接工艺是：
对接处需加工平直，用锉刀、砂布、钢丝刷、或磨光机等工具在对接
③盖面焊道(正面第二道)
引弧、收弧及接头要领与正面第一道相同。焊接方向从左到右，直线运条不作摆动，电弧中心对准上坡口边沿，同时使焊缝压上第一道焊缝的上边沿。焊接速度比第一道焊缝稍快，前进的速度要均匀一致，使焊缝高低平整，宽度均匀，保持合适的焊条角度和焊接速度，防止咬边。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN97108808A CN1188031A (zh) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | 直长型连续焊条焊接8－12mm中厚板Ⅰ型坡口焊接工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN97108808A CN1188031A (zh) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | 直长型连续焊条焊接8－12mm中厚板Ⅰ型坡口焊接工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1188031A true CN1188031A (zh) | 1998-07-22 |
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ID=5170656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN97108808A Pending CN1188031A (zh) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | 直长型连续焊条焊接8－12mm中厚板Ⅰ型坡口焊接工艺 |
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| CN (1) | CN1188031A (zh) |
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