一種埋弧焊工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種對兩塊板厚均不大于14mm的板件進行埋弧焊的工藝，待焊接部位形成坡口后，檢查二者的裝配間隙使其滿足要求，并在對接處背面固定襯墊，然后埋弧變速焊小車沿焊縫做勻速運動，小車上的焊絲在隨小車一起做勻速運動的同時，控制焊絲相對于小車沿焊縫方向做向后勻速往復擺動,并控制焊絲擺動的幅度,使焊絲的擺弧始終處于熔池范圍內；并調整焊絲高度，保證焊絲位于擺弧前點時，電弧能夠直接作用于坡口根部。本發明專利技術不僅所需要的焊接電流降低，線能量隨之降低，焊縫的膨脹應力減小，焊縫終端不易產生裂紋，而且電弧能持續對坡口側壁兩邊加熱，提高了熔敷率，提高了生產效率，同時電量和焊材的消耗減少，降低了生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及板厚不大于14mm的板件的對接焊接工藝。
技術介紹
船舶建造過程中，對板厚在14mm以下的板件進行對接焊時，一般船廠主要采用以下兩種方法其一、采用半自動C02保護焊，該方法分四道焊接完成，四道均用半自動C02保護焊或者前兩道用半自動C02保護焊，后兩道用埋弧焊，優點是焊縫終端很少產生裂紋，缺點是焊接工序復雜、生產效率低，且因電弧不能始終在坡口側壁兩邊加熱，電弧能量不足，導致熔敷率低；其二、采用FCB高效焊接方法(即雙弧雙熔池埋弧焊)，該方法焊接過程中無弧光、少煙塵、生產效率高，但其必須用雙電源供電，且電流比較大，電流的增大和焊劑的保溫作用導致線能量增大(線能量=電流*電壓/焊接速度)，進而使焊縫的膨脹應力增大，最終導致焊縫終端易產生裂紋，而且對于板厚14_的板件，因為電弧的長度一般為3mm,無法一次到達焊縫的整個深度(14mm),所以該方法采用四層焊，分四層對焊縫進行焊接以達到焊接效果，另外電能消耗的大幅增加也會導致生產成本的提高，這對船廠來說是不利的。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種埋弧焊工藝，以達到提聞生廣效率、提聞溶敷率、降低成本且焊縫終端不易產生裂紋的目的。本專利技術所述的一種埋弧焊工藝，包含以下順序的步驟 A、將左、右兩板件待焊接部位進行加工，形成坡口； B、將左、右兩板件對接，檢查左、右兩板件的裝配間隙，使左、右兩板件的裝配間隙符合精度要求； C、在左、右兩板件對接處背面設置襯墊，并將襯墊固定； D、使用埋弧自動焊小車進行焊接，焊接過程中，該小車沿焊縫做勻速運動，小車上的焊絲在隨小車一起做勻速運動的同時，控制焊絲相對于小車沿焊縫方向做向后勻速往復擺動，并控制焊絲擺動的幅度，使焊絲的擺弧始終處于熔池范圍內；并調整焊絲高度，保證焊絲位于擺弧前點時，電弧能夠直接作用于坡口根部。本專利技術所述的埋弧焊工藝，針對板厚不大于14mm的板件。焊接過程中，焊絲位于擺弧的最低處時，也即最前點時，電弧能直接作用于坡口根部，使坡口根部熔化，與熔化的焊料形成底部焊縫；隨著焊絲沿焊縫方向往后擺動，此時焊絲相對于板件做減速運動，焊絲底部逐漸呈弧線抬升，電弧和熔池也沿擺弧逐漸提高，使坡口較高部分的金屬熔化，與熔化的焊料形成新焊縫，填充在底部焊縫上，從而增加焊縫填充高度。焊絲在向后擺動的過程中，焊絲相對板件減速運動，熔池中熔化的金屬和焊料有向前滾落的可能，然而向后擺動的電弧具有很強的挖掘力，在強挖掘力的作用下，其能夠避免熔化的金屬和焊料向前側滾落；因而也就避免了因熔化的金屬和焊料向前滾落第一時間接觸坡口根部而形成第一道焊縫，因為這種情況形成的焊縫會因形成溫度過低而質量很差，容易產生裂紋。另外，焊絲向前擺動時，相對于板件做加速運動，熔化金屬及焊料由于慣性作用會留在熔池的后側，焊絲能先于熔化金屬到達熔池前點，能保證電弧能直接作用于坡口根部，使坡口根部熔化，形成底部焊縫。這種焊接方式不僅大幅提高了電弧對熔池的挖掘能力，整個焊縫的焊接通過一道焊即可完成，簡化了焊接工序，提高了生產效率，而且焊接電弧對熔池的前、后兩點輪流作用使得在對接焊過程中電弧持續對坡口側壁兩邊加熱，解決了半自動C02保護焊中電弧能量不足的問題，熔敷率較高；相對于FCB高效焊接方法，本工藝所需要的焊接電流約為其一半，其他條件不變時，線能量也隨之減少至一半，進而焊縫的膨脹應力大幅下降，焊縫終端不易產生裂紋，同時本工藝所需的電流比較小且使用單電源，消耗的電能減少，生產成本降低。左、右板件的間隙底部距離為2-4mm，當板件間隙底部距離小于2mm時，焊絲沿焊縫前后擺動變得困難，焊絲及電弧到達不了預設的作用點，無法對熔池前、后點進行有效作用；當板件間隙底部距離大于4mm時，容易導致焊接時熔池不穩定，最終導致反面成型不良，同時焊材的使用增多也會導致生產成本的上升。具體實施例方式實施例一 將兩板件待焊接部位進行加工，形成15°的坡口 ；兩板件對接，檢查兩板件的裝配間隙，間隙底部距離為2_ ;在對接處背面是指襯墊，并將襯墊固定；使用埋弧自動焊小車進行焊接，焊接過程中，該小車沿焊縫做勻速運動，小車上的焊絲在隨小車一起做勻速運動的同時，控制焊絲相對于小車沿焊縫方向做向后勻速往復擺動，并控制焊絲擺動的幅度，使焊絲的擺弧始終處于熔池范圍內；并調整焊絲高度，保證焊絲位于擺弧前點時，電弧能夠直接作用于坡口根部，焊絲的擺動頻率設置為100次/分鐘。FCB高效焊接方法常見的坡口角度為50°，板件間隙底部距離為6mm，本實施例坡口角度為15°，板件間隙底部距離為2mm，相比之下，需要填充的焊縫體積減小，所需要的焊材相應的減少，進一步降低了生產成本；當坡口角度小于15°，板件間隙底部距離小于2mm，焊絲沿焊縫前后擺動變得困難，焊絲及電弧到達不了預設的作用點，無法對熔池前、后點作用，影響焊接質量。焊絲擺動頻率f與焊絲的擺動線速度V的關系為V=2riR*f，R為焊絲的擺動半徑，R為定值焊絲前后擺動時，若擺動的頻率過慢，則焊絲的擺動線速度降低，單位時間內電弧作用熔池前、后點的次數減少，熔池前、后點單位時間的受熱量減少，需要焊接的時間延長，生產效率降低；若擺動的頻率過快，則焊絲的擺動線速度增大，雖然單位時間內熔池前、后點的加熱次數增多，但是頻率過快導致電弧不穩定，有效加熱次數反而會減少，熔池前、后點的加熱同樣得不到保障，影響焊接質量。經過多次試驗表明，擺動的頻率設置為100次/分鐘，既能保證電弧的穩定性，又能得到較高的生產效率。實施例二 坡口的角度設置為30°，板件間隙底部的距離為4mm ;其他與實施例一相同。相比于FCB高效焊接方法，本實施例坡口角度和板件間隙底部距離仍然較小，需要填充的焊縫體積減小，所需要的焊材相應的減少，降低了生產成本；當坡口角度大于30°，板件間隙底部距離大于4mm時，容易導致焊接時熔池不穩定，最終導致反面成型不良，同時焊材的使用增多也會導致生產成本的上升。除以上實施例外，在滿足電弧的穩定性前提下，可以通過設置小車上振蕩器的周期來調整焊絲的擺動頻率，振蕩器周期設置的越短，焊絲的擺動頻率越快，焊絲擺動的線速度越大，有助于焊接效率的提高；反之，當電弧不穩定時，將振蕩器周期設置的較長，則焊絲的擺動頻率變慢，焊絲擺動的線速度也變慢，使電弧回到穩定的狀態。電弧的穩定性可以通過焊接電壓的浮動范圍來表征，在焊接過程中，焊接電壓在最大值與最小值之差在IV范圍內浮動時，電弧是穩定的，焊接電壓的數值可以通過小車的電壓表讀取。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種埋弧焊工藝，包含以下順序的步驟：A、將左、右兩板件需焊接部位進行加工，形成坡口；B、將左、右兩板件對接，檢查左、右兩板件的裝配間隙，使左、右兩板件的裝配間隙符合精度要求；C、在左、右兩板件對接處背面設置襯墊，并將襯墊固定；D、使用埋弧自動焊小車進行焊接，焊接過程中，該小車沿焊縫做勻速運動，小車上的焊絲在隨小車一起做勻速運動的同時，控制焊絲相對于小車沿焊縫方向做向后勻速往復擺動,并控制焊絲擺動的幅度,使焊絲的擺弧始終處于熔池范圍內；并調整焊絲高度，保證焊絲位于擺弧前點時，電弧能夠直接作用于坡口根部。

【技術特征摘要】
1.一種埋弧焊工藝，包含以下順序的步驟 A、將左、右兩板件需焊接部位進行加工，形成坡口； B、將左、右兩板件對接，檢查左、右兩板件的裝配間隙，使左、右兩板件的裝配間隙符合精度要求； C、在左、右兩板件對接處背面設置襯墊，并將襯墊固定； D、使用埋弧自動焊小車進行焊接，焊接過程中，該小車沿焊縫做勻速運動，小車上的焊絲在隨小車一起做勻速運動的同時，控制焊絲相對于小車沿焊縫方向做向后勻速往復擺動，并控制焊絲擺動的幅度，使焊絲的擺弧始終處于熔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳強，麻孟鍇，李文健，鄒國威，潘正軍，周天武，孫百萬，江澤新，
申請(專利權)人：廣州廣船國際股份有限公司，
類型：發明
國別省市：