[发明专利]多丝埋弧多层多道焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及多丝埋弧多层多道焊接工艺。

背景技术

现有的多丝埋弧技术一般采用单层单道双面焊接，待焊接板的厚度较小，并且几乎没有低温韧性及CTOD——Crack Tip Opening Displacement裂纹尖端张开位移(CTOD标准采用BS7448-1991 Fracture mechanics toughness test断裂力学韧性测试)要求，因而不能满足海洋工程领域大厚板多层多道焊接。原有的单丝、双丝埋弧技术，焊接效率低，人工投入大。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种多丝埋弧多层多道焊接工艺，通过合理选择焊材，设定合理焊接参数，控制热输入、预热温度和层间温度，有效防止焊接裂纹、热影响区脆化、焊接接头软化问题出现，同时有效控制焊接变形，减少焊后矫正及变形调整工作量，提高焊接效率和质量。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，焊接步骤包括：

(一)焊前准备，包括制备焊接接头坡口并清理、对施焊部位进行焊前预热以及选定合适焊接材料；

(二)设定焊接参数；

(三)进行多丝埋弧多层多道焊接。

前述的多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，所述焊前准备步骤中，制备的焊接接头坡口形式为X或V型，采用砂轮机对坡口打磨清理直至露出金属光泽，清理范围是坡口施焊部位及其边缘25±5mm；预热区域为施焊部位及其周围75±5mm的范围，预热方法采用电阻加热器或者拷把加热。

前述的多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，所述焊前准备步骤中，根据碳钢钢材选用匹配焊丝焊剂；碳钢钢材型号为D36或者E36，选用JW-1焊丝和SJ101焊剂或者LA-71焊丝和880M焊剂，焊丝直径采用4.0mm；与碳钢钢材型号为D36或者E36同等强度级别的钢材，选用JW-1焊丝和SJ101焊剂或者LA-71焊丝和880M焊剂，焊丝直径采用4.0mm。

前述的多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，所述设定焊接参数包括：(1)采用四根焊丝同时共熔池焊接，四根焊丝的间距固定为第一根焊丝与第二根焊丝间距为20mm，第二根焊丝与第三根焊丝间距为19mm，第三根焊丝与第四根焊丝间距为22mm；第一根焊丝倾角为-12度，第二根焊丝倾角为0度，第三根焊丝倾角为12度，第四根焊丝倾角为25度；四根焊丝干伸长均为35至40mm；(2)打底焊接采用单丝埋弧焊接，使用第二根焊丝焊接，电弧电压为24-26V，电流为400-450A，焊接速度为400-500mm/min；(3)填充和盖面采用双丝埋弧或者四丝埋弧焊接工艺，其中：该双丝埋弧焊接采用第二根、第三根焊丝焊接；第二根焊丝焊接时的电弧电压为28-32V，焊接电流为500-600A；第三根焊丝焊接时的电弧电压为32-36V，焊接电流为500-650A，焊接速度为500-800mm/min；该四丝埋弧焊接工艺第一根焊丝电弧电压为30-32V，电流为750-900A；第二根焊丝电弧电压为32-35V，电流为700-850A；第三根焊丝电弧电压为34-37V，电流为650-800A；第四根焊丝电弧电压为36-39V，电流为600-750A；焊接速度为1350-1700mm/min。

前述的多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，所述单丝埋弧焊接的热输入量在1.0-2.5KJ/mm之间，双丝埋弧焊接的热输入量在2.0-3.5KJ/mm，四丝埋弧焊接的热输入量在3.5-5.5KJ/mm；所述层间温度小于250℃。

前述的多丝埋弧多层多道焊接工艺，其特征在于，所述焊接步骤包括焊后保温处理或者焊后热处理步骤。

本发明多丝埋弧多层多道焊接工艺的有益效果，该工艺通过合理选择焊材，设定合理焊接参数，严格控制热输入及预热温度和层间温度等，有效防止焊接裂纹、热影响区脆化、焊接接头软化问题出现，同时有效控制焊接变形，减少焊后矫正及变形调整工作量，提高焊接效率和质量，还可降低工人劳动强度。采用本发明的多丝埋弧多层多道焊接工艺进行焊接的钢材通过低温韧性测试，即相应钢材的-20°或-40°低温冲击，并且零摄氏度焊缝和热影响区CTOD试验结果均大于0.15mm。

具体实施方式

本发明多丝埋弧多层多道焊接工艺，其焊接步骤包括：(一)焊前准备，包括制备焊接接头坡口并清理、对施焊部位进行焊前预热以及选定合适焊接材料；(二)设定焊接参数；(三)进行多丝埋弧多层多道焊接。