[发明专利]一种Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺

权利要求书

1.一种Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在待焊钢板为Q420高强度钢厚板的焊接处加工Y型焊接坡口，其中Y型焊接坡口的相应参数分别为：坡口的角度为43°-47°，钝边为5-7mm，根部间隙0-1mm；加工好后，对Y型焊接坡口面及Y型焊接坡口周围20-30mm范围内的氧化层及杂质进行清理；

步骤2，采用半自动式CO2气体保护焊方式进行定位焊缝的焊接，其中定位焊缝的厚度为4-5mm，定位焊缝的长度为50-60mm，焊缝间距为400-500mm；

步骤3，采用半自动式CO2气体保护焊的方式在Y型焊接坡口的两端分别焊接引弧板和熄弧板；其中，引弧板、熄弧板的材质、厚度、坡口尺寸与焊接板材的相同；

步骤4，在焊接坡口两端焊接阶梯式拘束焊缝，其中：

焊缝始端拘束焊缝焊接两层：第一层焊缝距待焊钢板始端长度150-170mm，第二层焊缝距待焊钢板始端长度50-70mm；

焊缝终端拘束焊缝焊接五层：第一层焊缝距待焊钢板终端长度350-360mm，第二层焊缝距待焊钢板终端长度330-340mm，第三层焊缝距待焊钢板终端长度310-320mm，第四层焊缝距待焊钢板终端长度290-300mm，第五层焊缝距待焊钢板终端长度270-280mm；

步骤5，FCB焊接材料采用满足CCS船级社3Y42等级要求的焊丝、表面焊剂、背面焊剂组合；其中，L极焊丝为直径规格为4.8mm的实芯焊丝，T1极焊丝为直径规格为4.8mm的实芯焊丝，T2极焊丝为直径规格为6.4mm的实芯焊丝；

步骤6，将干燥的表面焊剂预先添加在焊剂料斗中，并且焊剂料斗保持在75℃～85℃温度；

步骤7，对铜衬垫表面的熔渣及杂物进行清理，然后将背面焊剂铺撒在铜衬垫上，铺撒厚度为5mm-6mm，宽度为100mm-120mm；铺撒完成后，将铜衬垫对中坡口中心后紧贴焊接坡口背面，再对待焊钢板表面坡口两侧100mm范围内进行敲击，使背面焊剂能够与待焊钢板背面紧密贴合；

步骤8，将各电极对中焊接坡口中心，调节焊枪角度和距离，其中：L极前倾13°，导电嘴到工件距离35mm；T1极前倾0°，导电嘴到工件距离40mm；T2极后倾3°，导电嘴到工件距离45mm；L极与T1极间距35mm，T1极与T2极间距130mm；然后将焊接机头调节至引弧板位置，并在焊丝端部放置引弧棉，打开表面焊剂漏斗开关放下表面焊剂后启动焊接；

对焊接过程进行监控，根据焊接状态及时对焊接参数进行微调，并且焊接机头焊接至熄弧板后再熄弧停止焊接；

步骤9，焊接结束后，将待焊钢板移动至修补工位，对起弧端、收弧端的拘束焊缝位置未焊透缺陷进行气刨清理，采用机械打磨方式打磨气刨坡口，再采用半自动CO2气体保护焊仰焊方式对气刨坡口进行补焊；气刨坡口补焊完成后再采用机械打磨方式对补焊焊缝表面进行机械打磨，确保补焊焊缝与周围进行能够圆滑过渡。

2.如权利要求1所述Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，步骤2、步骤3及步骤4中，进行焊接时，所采用的药芯焊丝满足AWS A5.29标准中E81T1-K2CJ型号的规定要求。

3.如权利要求1所述Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，步骤4中，拘束焊缝焊接时，均在待焊钢板正式坡口内引弧，并在引弧板、熄弧板内收弧。

4.如权利要求1所述Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，步骤7中，将铜衬垫对中坡口中心后紧贴焊接坡口背面时，衬垫装置内的压力软管气压设置为0.10Mpa-0.12Mpa。

5.如权利要求1所述Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，步骤8中，焊接时，L极、T1极、T2极的电源特性均选择交流特性，焊接速度设置为36cm/min，各电极的焊接参数设置为：

L极：焊接电流1430-1470A，焊接电压34-36V；

T1极：焊接电流1280-1320A，焊接电压39-41V；

T2极：焊接电流1280-1320A，焊接电压45-47V。

6.如权利要求1所述Q420高强度钢厚板的焊剂铜衬垫法埋弧焊工艺，其特征在于，Q420高强度钢厚板的厚度为38～40mm。