[发明专利]一种厚板立对接焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种厚板立对接焊接方法。

背景技术

在船舶制造行业的预搭载及搭载阶段，对于较长的立对接焊缝一般采用垂直气电焊的方式进行焊接，焊接时，在板材对接坡口的背面贴陶瓷衬垫或铜衬垫，一次焊接正反面成型，完成整个立对接焊缝的焊接，此焊接方式一般适用于板材厚度小于32mm的对接。当板材厚度大于32mm及在强度或韧性方面有特殊要求的板材立对接时，则必须采用CO2半自动或多层多道的自动焊进行焊接。

现有的厚板立对接焊的焊接方式具有以下缺陷：1.厚板焊接如果采用垂直气电焊，对于钢板以及填充材料的要求较高，如果不采用进口的钢板和填充材料，焊接后的焊缝很难达到接头需要的最低的力学性能要求，因此会增加焊接的成本，且操作难度高，中间断弧以及焊穿的概率高，当发生断弧或焊穿时，均需要正反面进行碳刨及补修，极大的降低了焊接的效率；2.船舶搭载阶段，接头间隙波动变化较大，厚板如果采用垂直气电焊，焊接热输入量也会随之大幅度变化，极易造成接头力学性能不达标的情况发生；3.采用半自动或自动CO2气体保护焊时，厚板焊接的层数较多，每层焊接的焊接参数也局限于280A以内，因此焊接效率较低；4.半自动CO2气体保护焊属于手工操作，对于焊工本身的技能、责任心要求较高，焊接时层数需布置合理，过程中产生的夹角或者缺陷必须清除后方能进行下一道焊接，焊接质量稳定性相对较差。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种厚板立对接焊接方法，其能有效的提高焊接速度和焊缝的质量。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种厚板立对接焊接方法，提供对接焊件，在所述对接焊件上开设焊接用坡口，采用CO2气体保护焊在所述坡口内进行焊接形成焊缝打底层，采用垂直气电焊在所述焊缝打底层上焊接完成剩余的坡口填充。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述坡口为单面坡口，其坡口底部位于所述对接焊件的背面，其坡口顶部位于所述对接焊件的正面。

优选的，所述坡口为单面V型坡口。

更加优选的，所述坡口的角度为30°～45°。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，具体的步骤如下：

S10、前处理，将所述对接焊件开设坡口，对所述坡口进行清理；

S20、打底焊，采用CO2气体保护焊在所述坡口内焊接2～3层形成所述焊缝打底层，所述焊缝打底层的厚度为10～15mm；

S30、盖面焊，采用垂直气电焊对所述坡口未焊接的部分进行焊接，直至整个焊缝焊接完成。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，在所述步骤S10与所述步骤S20之间还设置步骤S11、在所述对接焊件的背面并位于所述坡口的底部贴附有衬垫，所述衬垫封堵所述坡口的底部。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述衬垫靠近所述坡口的一侧设置有凹槽，所述凹槽的宽度大于所述坡口底部的间隙的宽度。

优选的，所述凹槽为朝向远离所述坡口一侧凹设的弧形结构。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述步骤S30后还设置步骤S40、焊后处理，清除衬垫，磨平坡口两侧的焊缝，直至焊缝表面与对接焊件的表面平齐。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述对接焊件的坡口为双面坡口。

优选的，所述双面坡口包括靠近所述对接焊材正面的正面坡口和靠近所述对接焊材背面的背面坡口，所述正面坡口的坡口角度为30°～45°，所述背面坡口的坡口角度为40°～50°。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，具体步骤如下：

S100、前处理，将所述对接焊件开设坡口，对所述坡口进行清理；

S200、贴衬垫，在所述坡口的正面坡口的底部贴衬垫，使所述坡口的正面坡口与背面坡口不连通；

S300、打底焊，采用CO2气体保护焊在所述坡口的背面坡口内焊接，直至填充完整个所述背面坡口；

S400、清理，清理衬垫和所述正面坡口内的焊渣；

S500、盖面焊，采用垂直气电焊对所述正面坡口进行焊接，直至填充完整个所述正面坡口。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述衬垫为圆棒状的衬垫，其直径略大于所述坡口的底部间隙。

作为厚板立对接焊接方法的一种优选方案，所述垂直气电焊的焊接电流为400-500A，焊接电压为40-44V，焊接速度为4-8cm/min。

优选的，所述CO2气体保护焊采用直径为1.2mm的药芯焊丝，型号号为E81T1-K2。