檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置和試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接裝置，特別是涉及檢測藥芯焊絲CO2氣體保護焊單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置，和使用該裝置進行檢測的評估試驗方法。
【背景技術】
[0002]在船舶建造中，使用帶陶質襯墊藥芯焊絲進行單面焊雙面成形是一種常用的焊接工藝，該種工藝是采用特殊的操作方法，在焊接件的坡口的正面進行焊接，且焊后必須保證坡口的正反兩面都能得到完整焊接。但該種焊接工藝在焊接件根部焊縫處容易產生熱裂紋，其產生與焊接的拘束度、焊縫擴散氫含量、焊縫組織、焊縫成份和焊縫成形均有關系。針對該情況，必須對熱裂紋進行檢測，以保證其滿足工藝要求，不會對船體結構造成影響。
【發明內容】
[0003]本發明旨在提供一種檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置，和使用該裝置進行檢測的試驗方法，以快速、準確地對船舶焊縫熱裂紋進行檢測，同時方便地檢測同一種焊絲在不同工藝條件下，或相同工藝條件下的不同焊絲產生熱裂紋的可能性，從而選擇避免產生缺陷的工藝參數組合，或抗裂性能較好的焊絲。
[0004]本發明所述的檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置，包括剛性底板，和兩塊待焊接的試板；兩塊試板并列地平鋪在剛性底板的板面之上；兩試板的相對一側為上部從上向下且從內向外傾斜的坡口，和下部垂直于試板板面的鈍邊；剛性底板位于兩試板相對一側的下方開有長條形凹槽，凹槽內放置有襯墊，且襯墊的頂面貼緊于兩試板的底面。
[0005]采用檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置進行檢測的試驗方法，包括以下步驟:
A、將兩塊待焊接的試板并列地平鋪在剛性底板上，同時使兩試板帶有坡口的一側相對放置，且位于剛性底板的長條形凹槽上方，兩試板的底面抵緊于凹槽內的襯墊頂面；
B、將兩試板除相對側外的另三條側邊拘束焊接在剛性底板上；
C、采用藥芯焊絲對兩試板進行焊接；
D、試驗焊縫在放置24小時后拆除拘束焊縫，對兩試板間的試驗焊縫取樣后進行檢測；
E、在試驗焊縫上選取宏觀腐蝕試樣，檢測焊縫橫斷面腐蝕面裂紋，同時在余下焊縫段檢測焊縫根部縱斷面表面裂紋。
[0006]本發明所述的檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置和試驗方法，將兩試板放在剛性底板上進行焊接，其相對一側組成帶有間隙的“Y”型坡口，放置完成后將試板拘束焊接在剛性底板上，隨后即可對待試驗的“Y”型坡口進行焊接。焊接時采用單面焊，焊接完畢后即可形成雙面焊縫，然后再對該試驗焊縫和試板進行裂紋檢測。該試驗所用的裝置結構極為簡單，無需復雜的儀器設備進行配合，而所述的試驗方法綜合考慮了各種裂紋產生的因素，其檢測過程快速、準確，尤其對焊接熱裂紋有著較高的裂紋檢出率。所得試驗結果能夠為船廠合理選擇焊絲和測試工藝適用性提供了一種方法，也為焊絲生產廠進行焊絲性能測試提供了一種試驗方法。試驗方法可以根據裂紋檢測結果，采用不同焊絲、不同焊接電流、不同電弧電壓、不同焊接速的試驗結果進行對比，得出試驗結論。使其可以更加綜合地考慮各種裂紋的產生因素，得出更為準確的結論，也可以更加切合船廠的實際生產條件，選用最方便、準確的試驗條件。
【附圖說明】
[0007]圖1是檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置的結構示意圖。
[0008]圖2是圖1所示裝置A-A方向的剖面示意圖。
[0009]圖3是兩試板的間距M與鈍邊的間距P的比例示意圖。
【具體實施方式】
[0010]一種檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置，包括剛性底板I，和兩塊待焊接的試板2 ;兩塊試板并列地平鋪在剛性底板的板面之上；兩試板的相對一側為上部從上向下且從內向外傾斜的坡口 3，和下部垂直于試板板面的鈍邊4 ;剛性底板位于兩試板相對一側的下方開有長條形凹槽5，凹槽內放置有襯墊6，且襯墊的頂面貼緊于兩試板的底面。
[0011]兩試板2的間隙大小等于試板的鈍邊4的邊長。鈍邊4的邊長為6-10mm，坡口 3的坡口角度為20°。兩試板的間距M與鈍邊的間距P的比例為1:1，坡口角度則為20°，試驗結果證明，采用該種結構試板進行試驗，可以得到最為準確的試驗結果。
[0012]兩試板2并列地平鋪在剛性底板I的板面之上，且兩試板完全位于剛性底板的板面范圍之內；兩試板2除相對側外的另三條側邊，與剛性底板I拘束焊接而形成拘束焊縫
7;拘束焊縫7的焊角為12±0.5mm。試板完全放置于剛性底板之上，使整個結構更加穩固，拘束焊縫也能更好的焊接；拘束焊縫采用的焊角在保證兩者連接強度的前提下，更便于后續的拆除工作。
[0013]襯墊6為陶質襯墊，其頂面兩側分別貼緊于兩試板2的底面，頂面中部兩試板2的間隙下方，且為向內凹陷的弧形8。陶質襯墊焊技術以其優良的成型性能和工藝適應性及生產效率高、成本低等優點被廣泛使用，它是一種以特殊陶質材料為襯托，使焊縫強制成型的高效、優質、低成本的焊接方法，這種方法避免了清根、仰焊及狹窄封閉環境作業，減輕了焊工的勞動強度，使焊接生產效率成倍提高，焊接質量得到保證，同時對人體及環境不會造成危害；而向內凹陷的弧形則有利于試驗焊縫的飽滿成形，也可留出適當的空間形成焊縫余尚O
[0014]剛性底板I上裝有吊耳9。船舶工程中所用零部件一般較為大型，而為了更好地模擬器實際情況，裝置所用的零部件也較為大型，吊耳的設置則使得裝置的搬運更加方便。
[0015]采用檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置進行檢測的試驗方法，包括以下步驟:
A、將兩塊待焊接的試板并列地平鋪在剛性底板上，同時使兩試板帶有坡口的一側相對放置，且位于剛性底板的長條形凹槽上方，兩試板的底面抵緊于凹槽內的襯墊頂面；
B、將兩試板除相對側外的另三條側邊拘束焊接在剛性底板上；
C、采用藥芯焊絲對兩試板進行焊接；
D、試驗焊縫在放置24小時后拆除拘束焊縫，對兩試板間的試驗焊縫取樣后進行檢測； E、在試驗焊縫上選取宏觀腐蝕試樣，檢測焊縫橫斷面腐蝕面裂紋，同時在余下焊縫段檢測焊縫根部縱斷面表面裂紋。
[0016]所述的試驗方法，在步驟A中，兩試板的間距M與鈍邊的間距P的比例為1:1 ;間距的大小為6-10mm ;焊縫的恪寬和恪深比例為1:1。
[0017]在步驟B中，拘束焊接所得焊縫的拘束焊角為12 ±0.5mm。
[0018]在步驟C中，在試板處于室內溫度時進行焊接；藥芯焊絲采用半自動單面焊；焊接后的反面焊縫余高為1-2_。
[0019]在步驟D中，檢測包括外觀檢查和表面裂紋檢測。
[0020]在步驟E中，在選擇試樣時，棄除兩端10%范圍內的試驗焊縫，在中部的試驗焊縫上按照長度方向均勻選擇三個斷面宏觀腐蝕試樣；將三個切片間的兩段試驗焊縫，底部刨去2mm，檢測焊縫根部縱斷面表面裂紋；在試樣底部厚度刨除前，為免避加工時外力造成新裂紋，可以在加工前從正面在坡口內施加一道加固焊縫，但加固焊縫必須與試驗焊縫采用陶質襯墊完全隔離。
[0021]所述的試驗方法，可以根據裂紋檢測結果，采用不同焊絲、不同焊接電流、不同電弧電壓、不同焊接速的試驗結果進行對比，得出試驗結論。使其可以更加綜合地考慮各種裂紋的產生因素，得出更為準確的結論，也可以更加切合船廠的實際生產條件，選用最方便、準確的試驗條件。
【主權項】
1.一種檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置，其特征在于:包括剛性底板(1)，和兩塊待焊接的試板(2);兩塊試板并列地平鋪在剛性底板的板面之上；兩試板的相對一側為上部從上向下且從內向外傾斜的坡口(3)，和下部垂直于試板板面的鈍邊(4);剛性底板位于兩試板相對一側的下方開有長條形凹槽(5)，凹槽內放置有襯墊(6)，且襯墊的頂面貼緊于兩試板的底面。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:兩試板(2)的間隙大小等于試板的鈍邊(4)的邊長。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:兩試板(2)除相對側外的另三條側邊，與剛性底板(I)拘束焊接而形成拘束焊縫(7)。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:襯墊(6)為陶質襯墊，其頂面兩側分別貼緊于兩試板(2)的底面，頂面中部兩試板(2)的間隙下方，且為向內凹陷的弧形(8)。
5.采用檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置進行檢測的試驗方法，其特征在于包括以下步驟: A、將兩塊待焊接的試板并列地平鋪在剛性底板上，同時使兩試板帶有坡口的一側相對放置，且位于剛性底板的長條形凹槽上方，兩試板的底面抵緊于凹槽內的襯墊頂面； B、將兩試板除相對側外的另三條側邊拘束焊接在剛性底板上； C、采用藥芯焊絲對兩試板進行焊接； D、試驗焊縫在放置24小時后拆除拘束焊縫，對兩試板間的試驗焊縫取樣后進行檢測； E、在試驗焊縫上選取宏觀腐蝕試樣，檢測焊縫橫斷面腐蝕面裂紋，同時在余下焊縫段檢測焊縫根部縱斷面表面裂紋。
6.根據權利要求5所述的試驗方法，其特征在于:在步驟C中，在試板處于室內溫度時進行焊接；藥芯焊絲采用半自動單面焊。
7.根據權利要求5所述的試驗方法，其特征在于:在步驟D中，檢測包括外觀檢查和表面裂紋檢測。
8.根據權利要求5所述的試驗方法，其特征在于:在步驟E中，在選擇試樣時，棄除兩端10%范圍內的試驗焊縫，在中部的試驗焊縫上按照長度方向均勻選擇三個宏觀腐蝕試樣；同時，將三個切片間的兩段試驗焊縫，底部刨去2_，檢測焊縫根部縱斷面表面裂紋。
9.根據權利要求8所述的試驗方法，其特征在于:在試樣底部厚度刨除前，在加工前從正面在坡口內施加一道加固焊縫，且加固焊縫與試驗焊縫采用陶質襯墊完全隔離。
10.根據權利要求5-9任一權利要求所述的試驗方法，其特征在于:根據裂紋檢測結果，采用不同焊絲、不同焊接電流、不同電弧電壓、不同焊接速試驗結果進行對比，得出試驗結論。
【專利摘要】檢測單面焊雙面成形根部焊縫熱裂紋的裝置和試驗方法，將兩試板并列放置在剛性底板上，剛性底板在兩試板的間隙下方設置長條形凹槽和襯墊，然后對兩鋼板的間隙進行單面焊雙面成形，再對試板和試驗焊接進行檢測；檢測過程可選用不同焊絲、不同焊接電流、不同電弧電壓、不同焊接速的試驗結果進行對比，得出試驗結論。該試驗所用的裝置結構極為簡單，無需復雜的儀器設備進行配合，而所述的試驗方法綜合考慮了各種裂紋產生的因素，其檢測過程快速、準確，尤其對焊接熱裂紋有著較高的裂紋檢出率。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104764857
【申請號】CN201510160234
【發明人】劉桑, 許斌, 王孟果, 胡盛躍
【申請人】廣州文沖船廠有限責任公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月7日