一種大型海工吊機(jī)的桁架臂架用q690高強(qiáng)鋼管的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)用鋼管的焊接方法，尤其涉及一種大型海工吊機(jī)的桁架臂架用Q690高強(qiáng)鋼管的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大型海工吊機(jī)的桁架臂架一般采用高強(qiáng)度鋼管焊接而成，其焊接質(zhì)量十分關(guān)鍵。實(shí)際使用過(guò)程中，桁架臂架出現(xiàn)斷裂損毀，往往是因?yàn)槠滗摴艿慕宇^處的焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)、存在缺陷所致。
[0003]我們認(rèn)為，現(xiàn)有技術(shù)中，影響桁架臂架結(jié)構(gòu)用鋼管的焊接質(zhì)量的主要原因有三:
[0004]一是，主弦桿鋼管的不圓度偏差過(guò)大，導(dǎo)致裝配錯(cuò)邊量偏大，從而降低了焊縫區(qū)域的有效結(jié)構(gòu)受力截面積。
[0005]二是，焊條選擇不合理，導(dǎo)致接頭氫含量超標(biāo)，進(jìn)而產(chǎn)生冷裂紋。
[0006]三是，焊接方法存在問(wèn)題，例如，:焊接處形成了軟化帶和脆性組織，將導(dǎo)致接頭處的材料強(qiáng)度和韌性的下降，進(jìn)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(guò)超聲波或射線對(duì)焊縫內(nèi)部進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法被檢測(cè)出來(lái)。
[0007]如何進(jìn)行桁架臂架結(jié)構(gòu)用鋼管焊接方法的改進(jìn)，以確保焊接質(zhì)量，已經(jīng)成為大型海工吊機(jī)的桁架臂架制作的關(guān)鍵工序之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是，提供一種大型海工吊機(jī)的桁架臂架用Q690高強(qiáng)鋼管的焊接方法，其具有焊接質(zhì)量好、可有效預(yù)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(diǎn)。
[0009]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種大型海工吊機(jī)的桁架臂架用Q690高強(qiáng)鋼管的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]第一步，根據(jù)待焊接的鋼管內(nèi)徑制作襯墊；
[0011]所述襯墊為兩頭細(xì)中間粗、近似呈紡錐形的一體式結(jié)構(gòu)，其包括左端部、中間部和右端部三個(gè)部分，其中，左端部和右端部對(duì)稱分布在中間部的左右兩側(cè)；上述中部為圓柱形，上述左端部和右端部均為細(xì)端朝外的圓臺(tái)形；
[0012]所述中間部位的直徑與所述待焊接的鋼管的內(nèi)徑之差< Imm ;
[0013]第二步，將待焊接的兩根鋼管的對(duì)接端水平對(duì)齊，裝配間隙保持在6?8_，并在待焊接的兩根鋼管的對(duì)接端開(kāi)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(jìn)入，并推送至兩根鋼管的對(duì)接端，直至襯墊中間部位最粗處的徑向延長(zhǎng)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(duì)坡口周邊進(jìn)行預(yù)熱，加熱溫度控制在100-150°C，預(yù)熱時(shí)間60-90分鐘；
[0016]同時(shí)，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(yùn)條法，依次按如下順序施焊:
[0018]首先，對(duì)坡口處進(jìn)行打底焊，焊接參數(shù)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(duì)坡口處進(jìn)行焊接，焊接參數(shù)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(guò)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(jìn)行后熱保溫，保溫溫度為230°C、時(shí)間為2小時(shí)。
[0022]上述技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)效果是，焊接工藝簡(jiǎn)單、易控，焊接質(zhì)量穩(wěn)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(guò)程可能出現(xiàn)錯(cuò)邊的問(wèn)題；選用超低氫型焊材，確保焊縫不產(chǎn)生冷裂紋；
[0024]通過(guò)控制焊工的操作手法、制定專用的預(yù)熱、后熱措施、按規(guī)定的焊接參數(shù)和線能量進(jìn)行操作，從而抑制焊接熱影響區(qū)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(shù)方案中，在全部焊接完畢后，通過(guò)采用溫控電加熱帶進(jìn)行后熱保溫的技術(shù)手段，可以有效降低焊接應(yīng)力，保證擴(kuò)散氫順利逸出，進(jìn)而可以有效防止焊接裂紋的出現(xiàn)。
[0026]優(yōu)選為，上述襯墊的左端部和右端部的錐度度數(shù)均為3-4度。
[0027]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)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(jìn)一步優(yōu)選，上述焊接層間溫度是按如下方法進(jìn)行控制的:
[0029]由檢驗(yàn)人員使用測(cè)溫槍對(duì)施焊部位同步測(cè)溫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)施焊部位溫度偏低，則用加熱帶將焊接部位至100?150°c再進(jìn)行焊接；當(dāng)發(fā)現(xiàn)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(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)效果是，可以確保焊縫組織不出現(xiàn)脆性組織和軟化。
[0031]進(jìn)一步優(yōu)選，上述襯墊的材質(zhì)為Ε?36鋼。
[0032]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)效果是，襯墊的材質(zhì)選用H136鋼，主要考慮的是，EH36材質(zhì)焊接性能良好，一方面，便于將襯墊進(jìn)行點(diǎn)焊固定；另一方面，有利于保證焊縫根部的成型質(zhì)量。
[0033]進(jìn)一步優(yōu)選，上述電加熱帶帶有溫控裝置。
[0034]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)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(jìn)一步優(yōu)選，上述超低氫型的焊條為GEL-118M焊條。
[0036]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)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(jià)格相對(duì)低廉。
[0037]綜上所述，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有焊接方法簡(jiǎn)單、易控，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、可靠等有益效果。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明的工藝原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0040]如圖1所示，本發(fā)明的大型海工吊機(jī)的桁架臂架用Q690高強(qiáng)鋼管的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0041]第一步，根據(jù)待焊接的鋼管內(nèi)徑制作襯墊2 ；
[0042]上述襯墊為兩頭細(xì)中間粗、近似呈紡錐形的一體式結(jié)構(gòu)，其包括左端部、中間部和右端部三個(gè)部分，其中，左端部和右端部對(duì)稱分布在中間部的左右兩側(cè)，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(xì)端朝外的圓臺(tái)；
[0044]上述圓柱的長(zhǎng)度為10-12mm，其直