采用單絲氣電立焊機焊接厚鋼板的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于焊接技術領域，特別是涉及一種采用單絲氣電立焊機焊接厚鋼板的方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟建設的快速發展，厚鋼板鋼結構焊接已大量出現在冶金、造船、石 化、水利等行業。對于厚度在60-100 _(甚至更厚）的鋼板立縫焊接，還沒有一種優質高 效的焊接方法和相關設備，焊條電弧焊很難解決這一難題，電渣焊雖能解決這一難題，例如 申請號為201010180014. 8，發明名稱為厚板對接接頭的焊接方法的專利講的就是采用管極 電渣焊的方法將兩件厚度為240-286mm的工件焊接為一體，包括的方法步驟：第一步，焊前 準備：在管涂料配方內加入多種鐵合金元素得到粉料；粉料混合均勻后加入粘合劑，制成 管涂料；將管涂料涂在管極外壁上；將四根管極固定裝配于夾持機構上；調節兩個工件的 裝配間隙；第二步，焊接：進行電渣焊，將焊絲送進四根管極所形成的熔池中，通電焊接；焊 接方向為從下坡口焊至上坡口；第三步，焊后熱處理。
[0003] 而申請號為201420545534. 8，發明名稱為一種電渣焊機的專利，其公開的技術方 案包括電渣焊電源、與所述電渣焊電源相連的電源控制器、送絲裝置、焊槍、機械動力裝置、 冷卻裝置、與所述電渣焊電源相連的電源接口，送絲裝置包括焊絲漏斗、送絲管道、送絲機， 校絲裝置，所述焊絲漏斗通過送絲管道與焊槍連接，所述送絲機連接在送絲管道上，所述冷 卻裝置包括水箱、送水管道，所述水箱通過送水管道與焊槍相連，所述機械動力裝置包括與 焊槍連接的擺動裝置和提升裝置，所述擺動裝置與擺動電機相連，另一端通過傳動桿與焊 槍相連，所述擺動裝置下部設有支座，所述提升裝置與提升電機相連。
[0004] 但由于電渣焊的熱影響區大，焊縫自然冷卻，造成焊縫及其周邊組織晶粒粗大，導 致焊縫力學性能低于母材的力學性能，這一致命的缺點使得電渣焊已面臨被淘汰的狀態， 現已很少應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對厚鋼板鋼結構立縫焊接提供一種厚鋼板立縫焊接方法，該方 法采用了單絲氣電立焊機進行焊接，解決了現有技術中厚鋼板立縫優質高效自動化焊接難 的問題。
[0006] 本發明采用的技術方案是： 采用單絲氣電立焊機焊接厚鋼板的方法，包括以下步驟： 步驟一，焊前準備： a、 開設X型坡口，下坡口的間隙為6臟，上坡口的間隙為18mm; b、 距離坡口 500mm處并平行于坡口長度方向，將單絲氣電立焊機的焊接小車吸附在鋼 板上；所述單絲氣電立焊機包括一臺焊接電源、一臺送絲機、一把單絲水冷焊槍、一臺焊接 小車、一套水冷系統、一套二氧化碳供氣系統和一個均與上述部件電連接的焊接操作盒，焊 接電源連接送絲機，水冷系統和二氧化碳供氣系統連接至單絲水冷焊槍，單絲水冷焊槍設 置于焊接小車上；所述焊接小車包括車體、軌道、磁鐵、焊槍調整機構和焊槍擺動機構，軌道 兩端設置用于將軌道吸附于被焊鋼板上的磁鐵，車體上的行走齒輪與軌道上的齒條嚙合實 現車體在軌道上的行走，焊槍調整機構安裝在車體上，焊槍調整機構的輸出端安裝焊槍擺 動機構，焊槍擺動機構的輸出端安裝單絲水冷焊槍，焊槍調整機構用于對單絲水冷焊槍的 位置和角度進行調整定位；用于控制和調節焊接過程各項參數的焊接操作盒被固定于位于 車體上方的軌道上；焊接操作盒內安裝了一套用于操作整個焊接過程的電控系統； C、將引弧端火焰加熱到200攝氏度； d、 設定焊槍擺動參數、焊接電流、焊接電壓； e、 開啟二氧化碳供氣系統、水冷系統，并設定二氧化碳供氣流量和水冷系統的循環水 流量； 步驟二，焊接：焊接過程中的焊接參數為：送絲速度為15m/min;電弧電壓為38-40V; 焊接速度為4cm/min;焊接電流為480-550A;焊接引出階段逐漸減低焊接電壓和送絲速 度； 步驟三，焊后熱處理：焊后整體進爐消應力退火處理；所述焊后熱處理的方法是：將工 件置于爐溫不高于300°C的爐中，以加熱速率65°C/h的速度加熱到溫度625±20°C保持6 小時，然后以65°C/h的速率冷卻到300°C以下出爐在靜止空氣中冷卻。
[0007] 所述步驟一中設定二氧化碳供氣流量在焊接正面和背面時都是25L/min。
[0008] 所述步驟一中設定循環水流量，在焊接正面和背面時都是130L/min。
[0009] 所述步驟二中焊接選用的焊絲牌號為43G，<i>I. 6mm。
[0010] 所述步驟一中還包括：將三角形水冷銅擋排裝入背面坡口中。
[0011] 本發明采用上述技術方案后，具有如下技術效果： 從宏觀上看，焊接過程中沒有出現斷弧，焊縫表面成形平滑美觀，除在引弧端熔合不良 外，后續焊縫的焊肉與木材熔合過渡均無缺陷。
[0012] 對焊接試板焊縫的切割取樣分析表明：焊縫力學性能比母材的高，熱影響區母材 的硬度比焊縫低，比熱影響區以外的母材硬度略高；正反面焊縫成形寬度一致。
【具體實施方式】
[0013] 為使本申請的目的和技術方案更加清楚，下面將結合本申請實施例對本申請的技 術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全 部的實施例。基于所描述的本申請的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前 提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0014] 一種單絲氣電立焊機，包括一臺焊接電源、一臺送絲機、一把單絲水冷焊槍、一臺 焊接小車、一套水冷系統、一套二氧化碳供氣系統和一個均與上述部件電連接的焊接操作 盒，焊接電源連接送絲機，水冷系統和二氧化碳供氣系統連接至單絲水冷焊槍，單絲水冷焊 槍設置于焊接小車上；所述焊接小車包括車體、軌道、磁鐵、焊槍調整機構和焊槍擺動機構， 軌道兩端設置用于將軌道吸附于被焊鋼板上的磁鐵，車體上的行走齒輪與軌道上的齒條嚙 合實現車體在軌道上的行走，焊槍調整機構安裝在車體上，焊槍調整機構的輸出端安裝焊 槍擺動機構，焊槍擺動機構的輸出端安裝單絲水冷焊槍，焊槍調整機構用于對單絲水冷焊 槍的位置和角度進行調整定位；用于控制和調節焊接過程各項參數的焊接操作盒被固定于 位于車體上方的軌道上；焊接操作盒內安裝了一套用于操作整個焊接過程的電控系統。
[0015] 采用單絲氣電立焊機進行焊接的步驟： 步驟一、焊前準備 (1)開設X型坡口，下坡口的間隙為6臟，上坡口的間隙為18mm;在距離坡口 500mm處 并平行于坡口長度方向，將軌道吸附在鋼板上，焊接小車安裝在軌道上。
[0016] (2)將電線電纜接入，使焊接電源、焊接小車、水冷卻系統、二氧化碳供氣系統及電 控系統聯機并給電，然后啟動焊接電源，使單絲氣電立焊機