一種大型海工吊機的桁架臂架用q690高強鋼管的焊接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種結構用鋼管的焊接方法，尤其涉及一種大型海工吊機的桁架臂架用Q690高強鋼管的焊接方法。
【背景技術】
[0002]大型海工吊機的桁架臂架一般采用高強度鋼管焊接而成，其焊接質量十分關鍵。實際使用過程中，桁架臂架出現斷裂損毀，往往是因為其鋼管的接頭處的焊接質量不過關、存在缺陷所致。
[0003]我們認為，現有技術中，影響桁架臂架結構用鋼管的焊接質量的主要原因有三:
[0004]一是，主弦桿鋼管的不圓度偏差過大，導致裝配錯邊量偏大，從而降低了焊縫區域的有效結構受力截面積。
[0005]二是，焊條選擇不合理，導致接頭氫含量超標，進而產生冷裂紋。
[0006]三是，焊接方法存在問題，例如，:焊接處形成了軟化帶和脆性組織，將導致接頭處的材料強度和韌性的下降，進而使得焊接接頭處的抗疲勞損傷性能變差。最為致命的是，這種抗疲勞損傷性能很難通過超聲波或射線對焊縫內部進行無損檢測的方法被檢測出來。
[0007]如何進行桁架臂架結構用鋼管焊接方法的改進，以確保焊接質量，已經成為大型海工吊機的桁架臂架制作的關鍵工序之一。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是，提供一種大型海工吊機的桁架臂架用Q690高強鋼管的焊接方法，其具有焊接質量好、可有效預防冷裂紋，并保證焊接接頭處具有良好的塑性和低溫性能等特點。
[0009]本發明為實現上述目的所采用的技術方案是，一種大型海工吊機的桁架臂架用Q690高強鋼管的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]第一步，根據待焊接的鋼管內徑制作襯墊；
[0011]所述襯墊為兩頭細中間粗、近似呈紡錐形的一體式結構，其包括左端部、中間部和右端部三個部分，其中，左端部和右端部對稱分布在中間部的左右兩側；上述中部為圓柱形，上述左端部和右端部均為細端朝外的圓臺形；
[0012]所述中間部位的直徑與所述待焊接的鋼管的內徑之差< Imm ;
[0013]第二步，將待焊接的兩根鋼管的對接端水平對齊，裝配間隙保持在6?8_，并在待焊接的兩根鋼管的對接端開50?60°的V型坡口 ；
[0014]將上述襯墊從其中一根鋼管的另一端敲擊進入，并推送至兩根鋼管的對接端，直至襯墊中間部位最粗處的徑向延長線與所述坡口的角平分線重合；
[0015]第三步，采用溫控電加熱帶對坡口周邊進行預熱，加熱溫度控制在100-150°C，預熱時間60-90分鐘；
[0016]同時，取超低氫型的焊條、烘干備用；
[0017]第四步，采取手工電弧多層多道焊、直線形運條法，依次按如下順序施焊:
[0018]首先，對坡口處進行打底焊，焊接參數為電壓20-23V、電流100-130A、焊接速度80-110cm/min、熱輸入量 9.3-19.lkj/cm ；
[0019]然后，對坡口處進行焊接，焊接參數為電壓22-25V、電流140-180A、焊接速度110-150cm/min、熱輸入量 10.5_20kJ/cm ；
[0020]在上述施焊過程中，焊接線能量控制在20kJ/cm以下、焊接層間溫度控制在100?200 0C ；
[0021]第五步，全部焊接完畢后，采用電加熱帶進行后熱保溫，保溫溫度為230°C、時間為2小時。
[0022]上述技術方案直接帶來的技術效果是，焊接工藝簡單、易控，焊接質量穩定、可靠。主要原因在于:
[0023]采用特殊的接頭裝配方式，較好地解決了鋼管裝配過程可能出現錯邊的問題；選用超低氫型焊材，確保焊縫不產生冷裂紋；
[0024]通過控制焊工的操作手法、制定專用的預熱、后熱措施、按規定的焊接參數和線能量進行操作，從而抑制焊接熱影響區的軟化和組織脆化，保證了焊接接頭處的抗疲勞性能良好；
[0025]而且，上述技術方案中，在全部焊接完畢后，通過采用溫控電加熱帶進行后熱保溫的技術手段，可以有效降低焊接應力，保證擴散氫順利逸出，進而可以有效防止焊接裂紋的出現。
[0026]優選為，上述襯墊的左端部和右端部的錐度度數均為3-4度。
[0027]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，襯墊兩端的錐度為3-4度，便于襯墊的拆卸與安裝。
[0028]進一步優選，上述焊接層間溫度是按如下方法進行控制的:
[0029]由檢驗人員使用測溫槍對施焊部位同步測溫，當發現施焊部位溫度偏低，則用加熱帶將焊接部位至100?150°c再進行焊接；當發現施焊部位溫度偏高，則停止施焊，待焊接部位的溫度自然冷卻至100?150°C之后，再重新施焊。
[0030]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，可以確保焊縫組織不出現脆性組織和軟化。
[0031]進一步優選，上述襯墊的材質為Ε?36鋼。
[0032]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，襯墊的材質選用H136鋼，主要考慮的是，EH36材質焊接性能良好，一方面，便于將襯墊進行點焊固定；另一方面，有利于保證焊縫根部的成型質量。
[0033]進一步優選，上述電加熱帶帶有溫控裝置。
[0034]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，采用帶有溫控裝置的電加熱帶，有利于焊接后的保溫溫度控制操作上的便利。
[0035]進一步優選，上述超低氫型的焊條為GEL-118M焊條。
[0036]該優選技術方案直接帶來的技術效果是，一方面，GEL-118M焊條適于Q690的焊接；另一方面，GEL-118M焊條的價格相對低廉。
[0037]綜上所述，本發明相對于現有技術，具有焊接方法簡單、易控，焊接質量穩定、可靠等有益效果。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發明的工藝原理示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖，對本發明進行詳細說明。
[0040]如圖1所示，本發明的大型海工吊機的桁架臂架用Q690高強鋼管的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0041]第一步，根據待焊接的鋼管內徑制作襯墊2 ；
[0042]上述襯墊為兩頭細中間粗、近似呈紡錐形的一體式結構，其包括左端部、中間部和右端部三個部分，其中，左端部和右端部對稱分布在中間部的左右兩側，并分別與中間部成；
[0043]上述中間部的形狀為圓柱，上述左端部和右端部分別為細端朝外的圓臺；
[0044]上述圓柱的長度為10-12mm，其直