一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋼結構焊接技術領域，是一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧 自動焊焊接工藝。
【背景技術】
[0002] 埋弧焊由于熔深大、生產效率高、機械化程度高，適合于中厚板結構的長焊縫焊 接，在造船、壓力容器、橋梁、鐵路車輛、工程機械、管道、核電站結構、海洋結構等領域都得 到廣泛的應用，是當今焊接生產中最普遍使用的熔焊方法之一。
[0003] 為進一步提高埋弧焊的效率，20世紀50年代就提出了多絲埋弧焊方法，到目前為 止，多電源多絲埋弧焊已經得到廣泛應用。由于該方法各個焊絲都采用獨立電源供電，在獲 得數倍熔敷速度的結果下，其焊接熱輸入也會成倍增加，然而，鋼結構領域采用的低碳或低 合金高強鋼，其熱輸入的耐受極限值大約為50KJ/cm，即便是雙絲埋弧焊，由于其熱輸入量 已接近50KJ/cm。因此，對于這類鋼來說，多電源多絲埋弧自動焊大電流、高熔敷速度的特點 在提高生產效率的同時，也會加劇焊縫和熱影響區晶粒的粗大和脆化，導致熱影響區沖擊 韌性及強度下降的現象極易出現，并且極易產生焊接冷裂紋。加之工程實際焊接中隨鋼板 厚度的增加，以及實際焊接接頭復雜性和拘束度的影響，這種現象更加明顯。
【發明內容】
[0004] 針對上述問題，本發明的目的在于開拓性地提供一種針對結構鋼用的新型單電源 雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，該焊接工藝采用普通單絲埋弧焊電源，設備投入增加不大，實 現了低熱輸入條件下結構鋼焊接效率的提高。
[0005] 為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：
[0006] 一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，它包 括下列工藝步驟：
[0007] (1)采用兩根細直徑焊絲代替一根粗絲，兩根焊絲共用一個導電嘴，送絲速度相 同，并由同一個電源供電；
[0008] (2)雙絲之間相互平行，且垂直于母材；相對焊接方向，兩焊絲排列成并列、串列 或斜列方式以獲得不同的焊縫熔深；
[0009] (3)兩焊絲形成共熔池的電弧，使用交、直流電源；
[0010] ⑷焊接材料：焊絲直徑I. 2mm或L6臟，焊劑選用專用高速燒結焊劑；
[0011] (5)焊劑使用前嚴格烘干，烘干溫度350~400°C，烘干1. 5~2h;
[0012] (6)根據板厚選擇X形坡口或V形坡口，其中，X形坡口，正面60 °，反面45 °，鈍 邊2~3mm，根部間隙0~3mm;V形坡口角度為45 °~60 °，鈍邊0~3mm，根部間隙0~ 3mm；
[0013] (7)根據結構鋼的牌號、板厚確定焊接前預熱溫度和道間溫度。
[0014] 其中，當采用直徑為I. 2mm焊絲進行平焊或平角焊位置焊接時，所述焊接工藝還 包括：
[0015] (1)焊接電流：52〇 ~53OA ;
[0016] (2)焊接極性：交流或直流反接；
[0017] (3)焊接電壓：31 ~37V;
[0018] (4)焊接速度 56 ~82cm/min;
[0019] (5)焊接熱輸入 18. 3 ~21. 7KJ/cm〇
[0020] 其中，當采用直徑為1.6mm焊絲進行平焊或平角焊位置焊接時，所述焊接工藝還 包括：
[0021] (1)焊接電流：550 ~1000A;
[0022] (2)焊接極性：交流或直流反接；
[0023] (3)焊接電壓：31 ~41V;
[0024] (4)焊接速度 56 ~97cm/min;
[0025] (5)焊接熱輸入 18. 3 ~25. 4KJ/cm。
[0026] 本發明的有益效果是：
[0027] 1、本發明作為一種開拓性的研宄，創新開發了一種結構鋼新型焊接工藝，在成本 增加不大的情況下，僅通過對普通單絲埋弧焊設備的送絲機構進行改造，即可實現焊接效 率的大幅提尚。
[0028] 2、本發明焊接工藝，解決了結構鋼埋弧自動焊效率進一步提高的焊接難題，按照 該工藝進行焊接，獲得的焊接接頭綜合力學性能優良，滿足與母材等強等韌的要求。
[0029] 3、本發明的焊接工藝，與普通單絲埋弧焊工藝對比，具有成本相當，在采用同等焊 接參數的條件下，焊接效率（熔敷速度）提高70%以上；與雙電源雙絲焊接工藝相比，由于 電源減少1個，成本降低一半，熱輸入降低一半以上，而焊接效率（熔敷速度）達到雙電源 雙絲焊的90%以上，接頭熱影響區的沖擊韌性也大大提高。具體比較詳見下表。
[0030]
[0031] 4、本發明提出的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，具有指導規范作用，填補了 我國鋼結構工程中焊接工藝的空白，對于提高結構鋼焊接效率具有重要意義。
[0032] 5、本發明中焊接參數應根據鋼材牌號、性能要求以及選用焊絲的直徑進行選擇。
[0033] 6、坡口和根部間隙的選擇試驗確定，在保證接頭綜合性能的前提下，將焊接熱輸 入量控制在合理的范圍內，實現了焊接質量和效率的最優化。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發明焊接工藝中焊絲排列方式示意圖（兩焊絲排列成并列方式）；
[0035] 圖2是本發明焊接工藝中焊絲排列方式示意圖（兩焊絲排列成串列方式）；
[0036] 圖3是本發明焊接工藝中焊絲排列方式示意圖（兩焊絲排列成斜列方式）；
[0037] 圖4是單電源雙絲埋弧焊焊接工藝X形坡口形式示意圖。
[0038] 圖5是單電源雙絲埋弧焊焊接工藝V形坡口形式示意圖。
[0039] 圖6是60° V形坡口形式示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，它包括下列工藝步 驟：
[0041] (1)采用兩根細直徑焊絲代替一根粗絲，兩根焊絲共用一個導電嘴，送絲速度相 同，并由同一個電源供電；
[0042] (2)雙絲之間相互平行，且垂直于母材；相對焊接方向，兩焊絲排列成并列（見圖 1)、串列（見圖2)或斜列（見圖3)方式以獲得不同的焊縫熔深；
[0043] (3)兩焊絲形成共熔池的電弧，使用交、直流電源；
[0044] (4)焊接材料：焊絲直徑I. 2mm或L6臟，焊劑選用專用高速燒結焊劑；
[0045](5)焊劑使用前嚴格烘干，烘干溫度350~400°C，烘干1. 5~2h;
[0046](6)根據板厚選擇X形坡口或V形坡口，其中，X形坡口（見圖4)，正面60 °，反面 45°，鈍邊2~3謹，根部間隙0~3_;V形坡口（見圖5)角度為45°~60°，鈍邊0~ 3_，根部間隙0~3mm;
[0047] (7)根據結構鋼的牌號、板厚確定焊接前預熱溫度和道間溫度。
[0048] 下面結合低合金結構鋼Q345C單電雙絲埋弧焊（平焊）焊接工藝對本發明做進一 步的描述。
[0049] 1、焊接設備及焊材參數
[0051] 注：其中焊劑SJ501用于打底焊，SJlOl用于填充和蓋面焊。
[0052] 2、試件材質及規格
[0054] 3、焊接參數
[0055] 預熱溫度：常溫，層溫：< 250°C，其他參數見下表：
[0059] 另外，如果板材厚度大于25mm時，可以采用圖4所示的X型坡口。
[0060] 以上，僅為本發明的較佳實施范例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉 本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋 在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，其特征在于，它包括 下列工藝步驟： (1) 采用兩根細直徑焊絲代替一根粗絲，兩根焊絲共用一個導電嘴，送絲速度相同，并 由同一個電源供電； (2) 雙絲之間相互平行，且垂直于母材；相對焊接方向，兩焊絲排列成并列、串列或斜列 方式以獲得不同的焊縫熔深； (3) 兩焊絲形成共熔池的電弧，使用交、直流電源； (4) 焊接材料：焊絲直徑I. 2mm或I. 6_，焊劑選用專用高速燒結焊劑； (5) 焊劑使用前嚴格烘干，烘干溫度350~400°C，烘干1. 5~2h ; (6) 根據板厚選擇X形坡口或V形坡口，其中，X形坡口，正面60°，反面45°，鈍邊2~ 3_，根部間隙0~3mm ;V形坡口角度為45°~60°，鈍邊0~3_，根部間隙0~3_。2. 根據權利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，當采用直徑為I. 2_焊絲進行平焊或 平角焊位置焊接時，所述焊接工藝還包括： (1) 焊接電流：520~530A; (2) 焊接極性：交流或直流反接； (3) 焊接電壓：31~37V ; (4) 焊接速度56~82cm/min ; (5) 焊接熱輸入18. 3~21. 7KJ/cm。3. 根據權利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，當采用直徑為I. 6mm焊絲進行平焊或 平角焊位置焊接時，所述焊接工藝還包括： (1) 焊接電流：550~1000A ; (2) 焊接極性：交流或直流反接； (3) 焊接電壓：31~41V ; (4) 焊接速度56~97cm/min ; (5) 焊接熱輸入18. 3~25. 4KJ/cm。
【專利摘要】一種適用于結構鋼焊接的單電源雙細絲埋弧自動焊焊接工藝，它包括下列步驟：(1)采用兩根細直徑焊絲代替一根粗絲，兩根焊絲共用一個導電嘴，送絲速度相同，并由同一個電源供電；(2)雙絲之間相互平行，且垂直于母材；相對焊接方向，兩焊絲排列成并列、串列或斜列方式以獲得不同的焊縫熔深；(3)兩焊絲形成共熔池的電弧，使用交、直流電源；(4)焊接材料：焊絲直徑1.2mm或1.6mm，焊劑選用專用高速燒結焊劑；(5)焊劑使用前嚴格烘干；(6)根據板厚選擇X形坡口或V形坡口；本發明在不增加設備成本的情況下，大大提高了焊接效率，與普通單絲焊工藝相比，熔敷速度提高70％以上，且不增加焊接熱輸入，達到了與母材等強等韌的目的。
【IPC分類】B23K9/18
【公開號】CN104985306
【申請號】CN201510455190
【發明人】馬德志, 段斌, 劉菲, 傅彥青, 宋曉峰, 朱愛希, 肖靜, 馬計平
【申請人】中冶建筑研究總院有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月29日