[发明专利]焊缝接头的焊接方法

说明书

本发明公开了一种焊缝接头的焊接方法，其包括步骤S1、将一焊道划分成若干焊接段，使用焊枪对每一焊接段焊接，每个焊接段的两端形成接头；还包括步骤S2、在接头处采用连续灭弧法，使接头表面金属与底层金属凝固时间差在0.3s至0.7s；其中焊枪作用方向与焊接方向垂直；连续灭弧法指在接头处依次间隔进行灭弧和点焊操作且至少重复两轮操作后收弧结束。本发明提供的焊缝接头的焊接方法通过在接头处采用连续灭弧法，使接头的金属缓慢冷却，减少表面金属与底层金属凝固的时间差，使底层金属在凝固收缩的时候表面金属仍有流动性，能补充进底部产生的空隙，避免缩孔产生，焊枪与焊接方向垂直的方式提高了焊缝成型系数，使杂质更快排出。

技术领域

本发明涉及船舶部件之间的焊接连接装配领域，特别涉及一种焊缝接头的焊接方法。

背景技术

在船舶制造、海洋工程及其他钢结构制造装配的过程中，常常需要对装配体之间进行焊接操作以进行连接或固定，尤其是在船体制造领域，由于船体的部分结构较大较厚，所以常需要焊接很宽很深的焊缝。为了保证焊缝具有一定的层间温度，所以会采用多层多道焊。目前在国内通常会使用一种较为成熟的焊接方法：药芯焊丝电弧焊，简称FCAW焊。针对这种船体及相似结构上的多层多道焊缝，使用这种焊接方法容易使其在焊接收弧时的弧坑处产生缩孔缺陷，它产生的主要原因是焊缝下的陶瓷衬垫导热性小，而焊缝熔池上部的熔池金属散热条件好，先行凝固，熔池下部的融化金属散热条件差，最后凝固。熔池上部的金属和熔池下部的熔化金属的凝固时间通常会有2s左右的时间差，所以导致熔池下部的熔化金属在凝固时，温度降低而引起体积的收缩，而此时其它部分金属均已凝固，无法补充这种收缩，因而形成缩孔。由于这种收缩，弧坑中心处会有一熔敷金属结晶离心孔，并且带有一条裂纹，而这种结构特性往往会对整个装配体的牢固度产生极大影响，甚至可能会造成在焊缝处直接断裂的严重后果。目前，针对这种缺陷，暂时没有一个较好的克服方法，所以这种由于缩孔缺陷产生的焊接结构的安全隐患亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了解决在焊接收弧时焊缝的接头处由于底部金属凝固较上层金属较慢而引起底部金属收缩时焊缝底部产生缩孔的缺陷，提供一种焊缝接头的焊接方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种焊缝接头的焊接方法，其包括步骤S1、将一个焊道划分成若干焊接段，使用焊枪对每个所述焊接段进行焊接，以使每个所述焊接段的两端形成接头，其特点在于，所述焊接方法还包括以下步骤：

S2、在所述接头处采用连续灭弧法，使所述接头的表面金属与底层金属凝固的时间差在0.3s至0.7s之间；

其中，在步骤S1和步骤S2中，在所述接头处，所述焊枪的作用方向与所述焊接段的焊接方向相互垂直；

在步骤S2中，所述连续灭弧法指的是：所述焊枪焊接至所述接头时，在所述接头处依次间隔进行灭弧和点焊操作且至少重复两轮操作后收弧结束；其中，一次灭弧后进行一次点焊为一轮操作。

采用连续灭弧法的目的是控制接头处的表面金属与底层金属的温差，进而缩小两者分别达到凝固的时间差距，使底层金属在温度降低后产生收缩时表面的金属仍然具有流动性，能够补充在底层金属收缩的位置，从而避免了焊缝底部缩孔的产生。焊枪的作用方向与焊接段的焊接方向相互垂直是为了在焊接操作时接头处的熔滴能够向熔池的前方，也就是焊接方向喷射，从而扩大焊缝在该处的焊缝成型系数，以便于接头处的杂质快速浮出。接头的表面金属与底层金属凝固的时间差在0.3s至0.7s之间。普通的焊接方法，接头的表面金属与底层金属凝固的时间差在2s左右，所以该连续灭弧法较一般的焊接方法，其表面和底层金属凝固的时间差减少了1.5s左右的时间，所以能够更有效地控制由于热量发散不均而造成的缩孔等缺陷。

较佳地，在步骤S2中，前一轮操作的灭弧和点焊的操作时长均不少于后一轮操作的灭弧和点焊的操作时长，以使所述接头处的表面金属的温度不小于与所述接头处的底层金属的温度。采用连续灭弧和点焊操作并且时长逐渐减少可使焊缝接头处的金属始终保持在一个温度缓慢降低的状态。