中厚板不开坡口的焊接工艺

  仪器信息网 ·  2009-03-20 21:40  ·  34367 次点击
摘要:中厚板的埋弧自动焊可以采用Ⅰ型坡口和X型坡口等型式,通过对焊接试板的焊接工艺性能分析以及焊接填充材料用量的分析,说明Ⅰ型坡口焊接可减少焊接残余变形,节省填充材料,提高劳动效率。
关键词:中厚板;焊接;工艺性能
在目前的一些容器和钢结构工程中,中厚板的焊接采用埋弧自动焊的方法。坡口型式可采用Ⅰ型和X型两种。对于中厚板,坡口直接影响焊缝的截面积及焊接应力的分布,在板厚相同的情况下,坡口尺寸越大(包括间隙和角度),收缩变形越大,必然会增加焊接成本和拖延施工进度。因此,坡口型式及尺寸的选择是相当重要的,除符合有关国标及设计要求外,还需满足坡口加工及施焊要求。
结合某炼钢工程钢结构制作的实际情况,对中厚板的对接焊缝进行了焊接工艺性能分析与选择,通过工艺试验评定,满足了焊缝的质量要求。
1焊接工艺参数
(1)试板一,钢板厚度为δ=32mm,Q345C,开X型坡口。(背面碳弧气刨清根)。钢板的尺寸及接头形式简图见图1,焊接工艺参数见表1。
焊接层数为5层,焊接时间为657s,加上层间清理焊剂、药皮的时间,焊接试板所需时间大致为40mⅠn(经过多次焊接的平均时间)。
(2)试板二,钢板厚度为δ=32mm,Q345C,开Ⅰ型坡口。钢板的尺寸及接头形式简图见图2,焊接工艺参数见表2。
焊层为2层,焊接时间为355s,加上清理焊剂、药皮的时间,焊接试板所需时间大致为15mⅠn(经过多次焊接的平均时间)。
采用Ⅰ型坡口的焊接方法,背面无需碳弧气刨清根。因此大大缩短了施焊时间,加快了施工进度。此外,由于焊接层数少,焊剂的用量也会相对减少。
2无损检测
试板一Ⅰ级合格(检测标准为GB11345),试板二Ⅰ级合格(检测标准为GB11345)试板一熔合比小,熔深和余高也较小。焊接残余变形小,焊丝用量较小。
3焊接接头的力学性能分析
对焊接接头力学性能试验数据的分析,可直接反映焊接工艺参数的选择对厚板焊接的影响。对于上述两个试板,分别取拉伸试验件2件,侧弯试验件4件,冲击6件(焊缝、热影响区各3件)。
试板一的力学性能见表3,试板二的力学性能见表4。中表3、表4可知,二者的力学性能均符合要求。
以本炼钢工程中钢结构制作为例,我们统计了其中的5根吊车梁(共278t)的H型钢的组焊所需焊接填充金属的用量,焊丝用量1.2t,焊剂用量1.7t。其中腹板、翼缘板的拼接焊缝均采用Ⅰ型坡口的埋弧自动焊焊接工艺。如采用开坡口的焊接工艺,根据我单位多年的焊接经验,组焊5根这样的吊车梁需用焊丝1.5t,焊剂2t。24m长的吊车梁Ⅰ型坡口焊接横向收缩6mm,而升坡口时则收缩11mm,降低了生产成本。
5总结
根据对焊接工艺参数的选择、焊缝内部质量的检验、焊缝接头力学性能的比较以及焊缝填充金属的用量比较,可以得出,两种坡口形式都能满足焊接质量的要求,但是不开坡口的焊接工艺可以大大提高劳动效率,减小焊接变形,节省焊接材料,降低生产成本。坡口尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小。因此,在保证结构的承载能力的条件下,设计时应尽量采用较小的焊缝尺寸。

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