[发明专利]厚板对接接头的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，具体涉及一种厚板对接接头的焊接方法。

背景技术

电渣焊(ESW)是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作为热源，将工件与填充金属熔合成焊缝的垂直位置焊接方法。根据采用电极的形状和是否固定，电渣焊可以分为丝极电渣焊、熔嘴电渣焊、板极电渣焊。在进行大厚板电渣焊焊接时，业内普遍采用熔嘴电渣焊。

熔嘴电渣焊是由电极为固定在接头间隙中的熔嘴(由钢板和管点焊而成)，并不断向熔池中送进的焊丝构成，采用熔嘴板作为焊丝导向、导电和填充金属。由于熔嘴电渣焊需要根据待焊母材定制特殊熔嘴板，故成本高且周期长，不适合重型装备制造业的大件小批量生产。另外在生产周期紧、质量要求高的情况下，也不易满足生产要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种厚板对接接头的焊接方法，它可以将两件厚度为240～286mm的工件焊接为一体。

为解决上述技术问题，本发明厚板对接接头的焊接方法的技术解决方案为：

采用管极电渣焊的方法将两件厚度为240～286mm的工件焊接为一体，包括以下步骤：

第一步，焊前准备：

a、选择钢管：根据待焊工件的实际情况选择钢管作为管极；

b、配制管涂料：在管涂料配方内加入多种铁合金元素得到粉料；粉料混合均匀后加入粘合剂，制成管涂料；

所述管涂料配方的成分为锰矿粉36％、滑石粉21％、钛白粉8％、白云石2％、石英粉21％、萤石粉12％。

所述铁合金元素的加入量为每公斤管涂料配方中加入硅铁150g、钼铁150g、钛铁110g、钒铁100g。

所述粘合剂为钠水玻璃：SiO30％，NaO12.5％，S、P≤0.05％。

c、制作电极；将管涂料涂在管极外壁上；

所述涂在管极上的管涂料厚度为2～3mm，自然干燥后，将涂有管涂料的管极在250℃温度条件下烘焙2小时；准备辅助工具水冷滑块、胶木板、竹片；

d、装配电极：将四根管极固定装配于夹持机构上，中间两根管极间距为60mm，该两根管极与外侧相邻的管极的间距为96mm；

e、装配待焊工件，调节两个工件的装配间隙，使下坡口的装配间隙为33～35mm，上坡口的装配间隙为35～38mm；

装配引弧板和出弧板；

调节夹持机构，使四根管极处于两个工件的装配间隙的中间位置；

f、预热：母体煤气加热温度≥150℃，均温；

第二步，焊接：

进行电渣焊，将焊丝送进四根管极所形成的熔池中，通电焊接；焊接方向为从下坡口焊至上坡口；所述焊丝为H10Mn2，规格Φ3.2mm，焊剂HJ431。

焊接过程中的焊接参数为：送丝速度＝160～180m/h；电压V＝46～50V；焊接速度为1.2m/h；熔池深度40～50mm；

焊接引出阶段逐渐减低焊接电压和送丝速度；

第三步，焊后热处理：焊后整体进炉消应力退火处理。

所述焊后热处理的方法是：将工件置于炉温不高于300℃的炉中，以加热速率65℃/h的速度加热到温度625±20℃保持6小时，然后以65℃/h的速率冷却到300℃以下出炉在静止空气中冷却。

本发明可以达到的技术效果是：

与传统的熔嘴电渣焊相比，本发明所采用的管极电渣焊具有如下优点：

1、省去熔嘴制作工序，准备工作简单、快捷，易于完成各种形状，操作方便可靠；

2、管极上涂料具有绝缘作用，不会和工件短路，装配间隙可缩小，可节省焊接填充材料，提高焊接速度，减小焊接应力；

3、管极电渣焊比熔嘴电渣焊焊接速度快，生产周期短；

4、通过管极上的涂料适当地向焊缝中渗合金，提高焊缝金属性能，并结合较高的焊接速度，焊接接头热影响区小，晶粒长大不明显，魏氏组织数量少，接头冲击韧性好，焊后只进行消除应力处理而不需进行传统的正火+回火处理(熔嘴电渣焊必须进行正火+回火处理)，极大地缩短生产周期，降低能耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是两个工件的装配间隙示意图；

图2是四根管极与工件的相对位置示意图；

图3是本发明的焊后热处理的工艺曲线图；

图4是本发明厚板对接接头的焊接方法的流程图。

具体实施方式