一种堆“埋弧焊熔敷金属试验”过渡层的焊接方法

摘要

本发明提供一种堆“埋弧焊熔敷金属试验”过渡层的焊接方法，根据所选焊剂碱度选取合适焊接参数，借助陶瓷衬垫，直接在试板侧面堆积过渡层。本发明可有效地降低熔敷金属试验劳动力成本、工作时间和机加工成本；比起传统的熔敷金属试验堆过渡层的方法，本发明的焊材消耗量明显减少。

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别涉及一种堆“埋弧焊熔敷金属试验”过渡层的焊接方法。

背景技术

每种焊丝在焊丝生产厂家制作完成后和下游用户入厂前都要通过熔敷金属试验来检测其力学性能，而低合金埋弧焊丝在焊丝用量比例中接近一半，为此国外针对低合金埋弧焊丝的熔敷金属试验专门制定了标准AWS A5.23/A5.23M，而国内也制定了相对应的标准GB/T12470-2003。

为了避免母材合金渗入对评判焊丝的性能产生的影响，熔敷金属试验开展前首先要选用配套的母材，然而低合金埋弧焊丝种类繁多，许多焊丝生产厂家并不一定有配套母材，标准规定：单边坡口角度为15°，如母材化学成分与熔敷金属化学成分不相当时，应用被检验的焊丝-焊剂组合或用相同类型的其他焊接材料，在坡口面及垫板面堆焊隔离层，隔离层厚度加工后不小于3mm。传统方法是先将母材开坡口，焊接间隙留有足够大，按照熔敷金属试验的焊接参数进行焊接，之后沿焊缝正中心对切开，并将试板铣平，然后在焊缝一侧开15°坡口，进行熔敷金属试验，见图1。但是此熔敷金属试验堆过渡层的方法使得熔敷金属试验工作量翻倍，且焊材消耗量和机加工成本都将翻倍。

埋弧焊所用焊剂碱度对焊道形状有较大影响，熔池流动性随着焊剂碱度增大而减小，在焊接参数一定情况下，焊缝熔宽随着焊剂碱度增大而减小。

发明内容

针对现有熔敷金属试验堆过渡层存在的不足，本文旨在提出一种操作简单的熔敷金属试验堆过渡层方法。本发明通过大量工艺试验，根据所选焊剂碱度选取合适焊接参数，借助陶瓷衬垫，直接在试板侧面堆积过渡层。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种堆“埋弧焊熔敷金属试验”过渡层的焊接方法，包括以下步骤：

(1)将焊接试板侧边向上竖起，两侧用厚钢块固定，试板两侧粘连陶瓷衬垫，并在试板上堆满焊剂；

(2)焊剂碱度B，焊接速度v(m/h)，电流I(A)，电压U(V)，当B<1.0 时，满足0.0005UI-0.3v–3B＝0；当B≥1.0时，满足0.0004UI-0.09v–B＝ 0，使焊缝熔宽为板厚20±0.3mm；

(3)在试板上堆敷4层熔敷金属后，将试板两面铣平，在堆敷层上开15°坡口，使隔离层厚度加工后不小于3mm，并沿长度方向对切成两块焊板。

通过采用上述技术方案，与现有技术相比，可达到以下有益效果：

本发明可有效地降低熔敷金属试验劳动力成本、工作时间和机加工成本；比起传统的熔敷金属试验堆过渡层的方法，本发明的焊材消耗量明显减少。

附图说明

图1为传统堆熔覆层方法示意图。

图2为本发明堆熔覆层方法，1表示焊接试板，2表示陶瓷衬垫。

具体实施方案

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明：

实施例一：传统堆熔覆层方法

用熔敷金属试验评价埋弧焊丝ESAB OK Autrod13.40的性能，焊丝直径为 4.0mm，配套焊剂碱度B＝3.2，焊接试板尺寸为150mm*200mm*20mm，牌号为Q345，先将母材开15°坡口，为了保证焊缝对切后的镀层>3mm，焊接拼装间隙为10mm，按照熔敷金属试验的焊接参数进行焊接，电流I＝490A，电压 U＝27V，焊接速度v＝25m/h，焊缝堆敷14道后填满，沿焊缝正中心对切开，并将试板铣平，然后在焊缝一侧开15°坡口，进行熔敷金属试验，因要控制层间温度，所以完成每道熔覆层的堆敷，大约需要0.3小时，整个镀层堆敷过程需要6.2小时，工艺过程见图1。

实施例二：新工艺

用熔敷金属试验评价埋弧焊丝ESAB OK Autrod13.40的性能，配套焊剂碱度B＝3.2，焊接试板尺寸为150mm*400mm*20mm，牌号为Q345，将焊接试板侧边向上竖起，两侧用厚钢块固定，试板两侧粘连陶瓷衬垫，在试板上堆满焊剂，见图2，因为焊剂碱度B＝3.2≥1.0时，所以焊接参数需满足0.0004UI-0.09 v–B＝0，为了验证公式的合理性，此次堆熔覆层选用了四组焊接参数，见表1，其中前两组参数满足公式要求，焊后熔宽约为20mm，后两组参数不满足公式要求，其中第三组参数焊后熔宽不足20mm，第四组熔宽过大，出现熔池下淌现象，后两组都使得后续熔敷金属试验不能进行。前两组各堆敷四层，需要时间分别约为1.2小时，焊后铣平并沿长度方向对切成两块焊板，需0.5h，整个镀层堆敷过程需要2.2小时。

表1堆熔覆层参数与熔宽的关系

表2为两种工艺效果对比，由表2可见，与传统工艺相比，新工艺时间缩短了4小时，焊材需求量约为传统工艺的三分之一，可见使用新工艺进行堆熔覆层可以显著地节省人力物力。

表2两种焊接工艺效果对比

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。本领域的技术人员在本发明构思的启示下对本发明所做的任何变动均落在本发明的保护范围内。