斜y型坡口焊接裂紋試驗法試驗焊縫間隙保證方法及試板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于焊接技術領域，主要用于采用斜Y型坡口焊接裂紋試驗法評價鋼材以及焊接材料冷裂紋以及再熱裂紋敏感性時，保證試驗焊縫根部間隙以及拘束焊縫焊透。
【背景技術】
[0002]斜Y型坡口焊接裂紋試驗是一種用于評價鋼材及焊接材料焊接裂紋敏感性的試驗方法，試驗用試板的坡口形式及尺寸見附圖1-3，試驗過程及要求詳見標準GB4675.1-84。這種試驗方法的關鍵在于，拘束焊縫焊接時，在保證根部焊透的同時，確保在拘束焊縫焊接完成后，保證試驗焊縫坡口根部間隙為2.0±0.2mm，才能焊接試驗焊縫，確保試驗結果的準確性。為了保證拘束焊縫根部焊透，確保試驗焊縫施焊前坡口根部間隙保證到2.0±0.2_，通常的做法有兩種:一種是焊接拘束焊縫時，在試驗焊縫根部(圖2的A-A視圖中的斜坡口處)預置2mm左右的墊板，這種方式焊接完拘束焊縫后，試驗焊縫根部拘束應力很大，預置的墊板無法取出，所以一般不采用；另外一種方式為:在焊接拘束焊縫時，通過預留拘束焊縫根部間隙并預留焊接收縮量來保證試驗焊縫坡口根部間隙，但是，由于焊接收縮量的大小與焊接方法、焊接工藝參數以及焊接過程等都有很大的關系，很難量化，另外，由于拘束焊縫與試驗焊縫坡口本身不一致，而且拘束焊縫清根時不能破壞試驗焊縫坡口面，實際清根操作難度較大，工作量也大。由此可見，這種傳統的操作方式，對拘束焊縫的裝配以及焊接要求很高，實施起來非常困難，而且試驗焊縫根部間隙保證在2.0±0.2mm很難，試板報廢率很高，這樣不僅增加試驗試板制備工作量，還將造成試驗成本的增加，同時，影響試驗效率和周期。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于:提出一種斜Y型坡口焊接裂紋試驗法試驗焊縫間隙保證方法及試板，可以達到快捷、準確控制斜Y型坡口焊接裂紋試驗方法試驗焊縫根部坡口間隙目的，同時，能夠保證拘束焊縫根部焊透，確保整個試驗過程能夠順利進行。
[0004]本發明目的通過下述技術方案來實現:
[0005]一種斜Y型坡口焊接裂紋試驗法試驗焊縫間隙保證方法，依次包括以下步驟:
[0006](I)制備改進的試板及其坡口形式:
[0007]所述改進的試板基于國標GB4675.1_84規定的試板改進而來，在該國標規定中兩試板間形成焊縫，該焊縫分為兩端的拘束焊縫和中間的試驗焊縫，拘束焊縫處的兩試板端面均為由上下斜面構成的楔形面，試驗焊縫處的兩試板端面分別為一楔形面和一整體斜面，該楔形面和整體斜面構成試驗焊縫的斜Y型坡口 ；所述改進的試板與所述國標中的試板區別在于:所述試驗焊縫的鍥形面的上下斜面均相對相鄰兩拘束焊縫的楔形面平行下沉呈一槽口，槽口水平下沉深度控制在2.5?3.5mm之間，或者試驗焊縫的鍥形面的上下斜面，以及整體斜面均相對相鄰兩拘束焊縫的楔形面平行下沉呈一槽口，試驗焊縫處兩試板間預留間隙控制在2.5?3.5mm之間，最佳值均控制在3.15?3.25mm之間，拘束焊縫處兩試板間裝配間隙控制在0.5?Imm之間；
[0008](2)按以下焊接順序焊接拘束焊縫:
[0009]第①?④道或層采用手工鎢極氬弧焊施焊，焊絲規格Φ2.5，焊接電流220?230A ；
[0010]第⑤?⑧道或層采用焊條電弧焊施焊，焊條規格Φ3.2，焊接電流125?130A ;
[0011]其余焊道或層采用焊條電弧焊施焊，焊條規格Φ5.0，焊接電流220?230A;
[0012]所述手工鎢極氬弧焊施焊時，采用自熔+少量間斷填絲的焊接方式，并且，控制層間溫度最高不超過250°C ；
[0013]所述手工鎢極氬弧焊施焊后，后續焊條電弧焊焊道或層采用連續、快速的施焊方式。
[0014]上述方案中，對于試驗焊縫兩端面均下沉的方案，試驗焊縫的鍥形面以及整體斜面的槽口下沉深度可一致，也可不一致，但最終兩者間形成的預留間隙控制在2.5?3.5mm之間即可。
[0015]上述方案中，所述“自恪+少量間斷填絲的焊接方式”是指以熔合試板本身為止，少量不連續填充焊絲，保證焊透及焊接質量；
[0016]所述“連續、快速的施焊方式”是指每焊接完成一道后，緊接著施焊下一道，中間不停動，每道焊道焊接速度不小于20cm/min。
[0017]作為進一步選擇，當試板材質有預熱要求時，拘束焊縫施焊前進行預熱。
[0018]作為另一進一步選擇，拘束焊縫施焊焊材與試板母材相匹配。
[0019]一種斜Y型坡口焊接裂紋試驗法保證試驗焊縫間隙的試板，包括國標GB4675.1-84規定的試驗用試板，在該國標規定中兩試板間形成焊縫，該焊縫分為兩端的拘束焊縫和中間的試驗焊縫，拘束焊縫處的兩試板端面均為由上下斜面構成的楔形面，試驗焊縫處的兩試板端面分別為一楔形面和一整體斜面，該楔形面和整體斜面構成試驗焊縫的斜Y型坡口 ；所述改進的試板與所述國標中的試板區別在于:所述試驗焊縫的鍥形面的上下斜面均相對相鄰兩拘束焊縫的楔形面平行下沉呈一槽口，槽口水平下沉深度控制在
2.5?3.5mm之間，或者試驗焊縫的鍥形面的上下斜面，以及整體斜面均相對相鄰兩拘束焊縫的楔形面平行下沉呈一槽口，試驗焊縫處兩試板間預留間隙控制在2.5?3.5mm之間，最佳值均控制在3.15?3.25_之間，拘束焊縫處兩試板間裝配間隙控制在0.5?Imm之間。
[0020]前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可采用并要求保護的方案:如本發明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0021]本發明的有益效果:本發明通過特別設計的試板及其坡口形式，結合特定的焊接方法，能夠方便、準確的控制斜Y型坡口焊接裂紋試驗方法試驗焊縫坡口根部間隙，提高試板制備合格率，確保整個試驗過程能夠順利進行，降低試驗成本及周期。
【附圖說明】
[0022]圖1是標準GB4675.1-84規定的試板及其坡口形式的結構示意圖；
[0023]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0024]圖3是圖1的B-B剖視圖；
[0025]圖4是本發明實施例1的試板及其坡口形式的結構示意圖；
[0026]圖5是圖4的A-A剖視圖；
[0027]圖6是圖4的B-B剖視圖；
[0028]圖7是本發明的拘束焊縫裝配及焊接順序示意圖；
[0029]圖8是本發明實施例1的試板待裝配狀態示意圖；
[0030]圖9是本發明實施例1的試板裝配后狀態示意圖；
[0031]圖10是本發明實施例1的拘束焊縫宏觀檢驗照片；
[0032]圖11是本發明實施例2的試板及其坡口形式的結構示意圖；
[0033]圖12是圖11的B-B剖視圖；
[0034]其中1:試板I ;2:試板II ;3:拘束焊縫I ;4:拘束焊縫II ;5:試驗焊縫；6:試驗焊縫坡口根部間隙；7:拘束焊縫根部間隙；8:拘束焊縫焊接順序；9:拘束焊縫鍥形面；10:試驗焊縫整體斜面；11:試驗焊縫鍥形面；12:試驗焊縫槽口。
【具體實施方式】
[0035]下列非限制性實施例用于說明本發明。
[0036]實施例1:
[0037]參考圖4-10，一種斜Y型坡口焊接裂紋試驗法試驗焊縫間隙保證方法，依次包括以下步驟:
[0038](I)制備改進的試板及其坡口形式:
[0039]改進的試板基于國標GB4675.1-84規定的試板改進而來，在該國標規定中(參見圖1-3)兩試板(試板I 1、試板II 2)間形成焊縫，該焊縫分為兩端的拘束焊縫(拘束焊縫I 3、拘束焊縫II 4)和中間的試驗焊縫5，拘束焊縫3、4處的兩試板1、2端面均為由上下斜面構成的楔形面(參見圖3、5)，試驗焊縫處的兩試板端面分別為一楔形面和一整體斜面(參見圖2、6)，該楔形面和整體斜面構成試驗焊縫的斜Y型坡口，所述改進的試板與國標中的試板區別在于(參見圖4-6):試驗焊縫的楔形面11的上下斜面均相對相鄰兩拘束焊縫的楔形面9平行下沉呈一槽口 12( S卩，國標中試驗焊縫的楔形面是由拘束焊縫的楔形面橫向一體延伸過來，而本發明改進的試板則是在試驗焊縫段該楔形面相對拘束焊縫段平行下沉一槽口)，槽口水平下沉深度(即試驗焊縫坡口根部間隙6)控制在2.5?3.5mm之間(參見圖6)，最佳值為3.15?3.25mm之間，拘束焊縫處兩試板間裝配間隙(即拘束焊縫根部間隙7)控制在0.5?Imm