一種寬間隙平對(duì)接焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種寬間隙平對(duì)接焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)，尤其適用于船舶、橋梁、罐體等鋼結(jié)構(gòu)合攏焊縫大于10_時(shí)的單面平對(duì)接自動(dòng)焊接。
【背景技術(shù)】
[0002]目前船體分段大合攏焊接多采用陶瓷襯墊0)2焊，其間隙要求在5?8mm，對(duì)于間隙大于1mm的超寬焊縫(又稱(chēng)寬間隙)的合攏焊接，必須采用“長(zhǎng)肉”工藝即在坡口堆焊，堆焊后修整坡口至標(biāo)準(zhǔn)間隙5?8mm，然后再采用陶瓷襯墊0)2焊，其效率不到正常的50%;如果直接采用陶瓷襯墊CO2焊進(jìn)行超寬焊縫的合攏焊接，由于陶瓷襯墊的影響，打底焊道會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的偏析和夾雜物，嚴(yán)重影響焊接接頭的機(jī)械性能，甚至產(chǎn)生宏觀的裂紋。另外，陶瓷襯墊CO2焊采用的焊絲為藥芯焊絲，也容易產(chǎn)生焊縫裂紋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適于間隙大于10_的超寬焊縫的合攏焊接的寬間隙平對(duì)接焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案一為:
[0005]一種寬間隙平對(duì)接焊接工藝，包括:
[0006]S1、在焊接母材對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊；
[0007]S2、在CO2氣體保護(hù)下，采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，焊接的同時(shí)對(duì)銅襯墊進(jìn)行冷卻；
[0008]S3、依次進(jìn)行填充焊和蓋面焊。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案二為:
[0010]一種寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)，包括第一焊接母材、第二焊接母材、銅襯墊和焊接層道；所述銅襯墊設(shè)置在第一焊接母材和第二焊接母材的對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面，所述銅襯墊的上表面對(duì)應(yīng)于所述間隙處開(kāi)設(shè)有焊縫成型凹槽，所述銅襯墊內(nèi)設(shè)置有冷卻水通道，所述銅襯墊的側(cè)面開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別與所述冷卻水通道相連通；所述焊接層道從上至下依次包括蓋面焊道、填充焊道和打底焊道，所述打底焊道由實(shí)心焊絲焊接而成。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；由于采用強(qiáng)迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實(shí)心焊絲，較藥芯焊絲0)2焊就更不容易產(chǎn)生焊縫裂紋；又由于強(qiáng)迫冷卻降低了線能量，熱影響區(qū)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本發(fā)明提供的焊接工藝及焊接結(jié)構(gòu)，可以直接適用于間隙大于10_的超寬焊縫的合攏焊接，工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了EH36鋼板的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接焊接工藝的流程圖。
[0013]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的銅襯墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的銅襯墊的安裝示意圖。
[0015]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的寬間隙平對(duì)接實(shí)心焊絲單面CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0018]1-第一焊接母材；2_第二焊接母材；3_銅襯墊；4_自動(dòng)焊接小車(chē)；5_打底焊道；6-填充焊道；7_蓋面焊道；8_焊劑層；30_冷卻水通道；31_焊縫成型凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0020]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:采用銅襯墊代替陶瓷襯墊，不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；打底焊時(shí)對(duì)銅襯墊進(jìn)行冷卻，使得焊縫迅速冷卻成型同時(shí)防止焊接接頭產(chǎn)生過(guò)熱組織，有效降低了偏析程度，提高了焊接接頭的機(jī)械性能；采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，不容易產(chǎn)生焊縫裂紋，不長(zhǎng)刺。采用襯墊焊劑保證了焊縫成形。
[0021]具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖5所示，本發(fā)明的寬間隙平對(duì)接焊接工藝，包括:
[0022]S1、在焊接母材(第一焊接母材I和第二焊接母材2)對(duì)接面之間形成的間隙的坡口的背面墊上銅襯墊3;
[0023]S2、在CO2氣體保護(hù)下，采用實(shí)心焊絲進(jìn)行打底焊，焊接的同時(shí)對(duì)銅襯墊3進(jìn)行冷卻；
[0024]S3、依次進(jìn)行填充焊和蓋面焊接。
[0025]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:由于采用銅襯墊就不存在陶瓷被熔化攪拌而產(chǎn)生夾雜物的問(wèn)題；由于采用強(qiáng)迫冷卻焊道的方式，因此有效降低了偏析程度；由于使用實(shí)心焊絲，較藥芯焊絲CO2焊就更不容易產(chǎn)生焊縫裂紋且不產(chǎn)生刺；又由于強(qiáng)迫冷卻降低了線能量，熱影響區(qū)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱組織，還有效地防止其沖擊韌性降低。綜上，本發(fā)明提供的寬間隙平對(duì)接焊接工藝，可以直接適用于間隙大于1mm的超寬焊縫的合攏焊接，且工作效率大大提高，焊縫成型美觀漂亮，宏觀試樣上打底焊道晶粒細(xì)小而均勻，整個(gè)焊接接頭機(jī)械性能的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 H136鋼板的要求。
[0026]進(jìn)一步的，在SI中，墊上銅襯墊3后，在坡口間隙鋪灑NSH-1R焊劑以遮住銅襯墊3，鋪灑的量以剛剛遮住銅襯墊3為宜，鋪灑襯墊焊劑保證了焊縫的背面成形。
[0027]進(jìn)一步的，在S2中，所述實(shí)心焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲。
[0028]進(jìn)一步的，在S2中，焊接電流為120?180A，電弧電壓為20?23V，焊槍前傾與水平夾角為70?75度，CO2氣體流量為23L/min。
[0029]進(jìn)一步的，在S3中，所述填充焊和蓋面焊接均要求多道焊焊接，焊接采用的焊絲為直徑1.2mm的ER50-6實(shí)心焊絲或E501T-1藥芯焊絲。
[0030]進(jìn)一步的，在S3中，焊接電流為200?300A，電弧電壓為22?30V，焊槍后傾與水平夾角為70?75度，CO2氣體流量為23L/min，焊縫寬度彡25mm。
[0031]進(jìn)一步的，在S2中，通過(guò)在銅襯墊3內(nèi)設(shè)置冷卻水通道30，焊接的同時(shí)向所述冷卻水通道30中通入冷卻水對(duì)銅襯墊3進(jìn)行冷卻。
[0032]進(jìn)一步的，采用自動(dòng)焊接小車(chē)4進(jìn)行打底焊、填充焊和蓋面焊。自動(dòng)焊接小車(chē)4能夠保