專利名稱：一種碳鋼薄板箱體的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型碳鋼薄板箱體的自動(dòng)焊接方法。
背景技術(shù)：
冶金領(lǐng)域大型鋼結(jié)構(gòu)件爐喉爐殼，屬于封閉式箱體大型焊接鋼結(jié)構(gòu)。這些大型結(jié)構(gòu)件是由薄鋼板焊接而成的大型鋼結(jié)構(gòu)件。鋼板厚度一般為6mm，最大長(zhǎng)度可達(dá)91觀讓，最大寬度為四觀讓，材質(zhì)是Q235A。箱體側(cè)板、頂板及底板及整個(gè)殼體制作均采用組合焊接和裝配。
Q235A是最普遍采用碳素結(jié)構(gòu)鋼，焊接上述超大型的箱體，要達(dá)到幾何尺寸和形位公差的要求十分困難。由于板寬不夠需要對(duì)板進(jìn)行對(duì)接，焊縫可達(dá)9米之長(zhǎng)；大長(zhǎng)焊縫大截面熔敷必然造成較大的焊接變形。此外，箱體四面板組合焊接也會(huì)帶來整個(gè)箱體的變形問題。有關(guān)變形情形參見圖4 圖8。這些焊縫如果采用手工焊，不僅延長(zhǎng)了工時(shí)，而且由于人工操作誤差較大產(chǎn)生不必要的修復(fù)甚至報(bào)廢。因此，有必要采用自動(dòng)焊的方法提高勞動(dòng)效率和節(jié)省時(shí)間成本。因此，自動(dòng)焊工藝的開發(fā)是本領(lǐng)域亟待解決的課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碳鋼薄板箱體的焊接方法，它適于批量加工碳鋼薄板箱體，采用自動(dòng)焊接方式，坡口制作方便，工藝參數(shù)合理，工藝穩(wěn)定性良好，焊接質(zhì)量能夠滿足批量生產(chǎn)，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于采用以下步驟和工藝參數(shù)制作
1)在待焊接一薄板上加工出坡口，坡口切角α為15° 30°，未切厚度d為 l/3t l/2t，待焊接另一薄板保持與其之間的間隙h為l/3t l/2t，其中t為焊接薄板的厚度；
2)用焊接酮擦拭待焊接薄板加工表面，將表面的油污去除；
3)將待兩焊接薄板拼接后每間隔IOOmm進(jìn)行點(diǎn)焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；
4)采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :38 48A，焊接速度 ν :80 100mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1 ；
5)將一面焊接后，翻轉(zhuǎn)過來將背面產(chǎn)生焊渣等打磨清理；然后在焊縫處加工坡口，坡口參數(shù)為背面坡口切角h為15° 30°，切縫深度屯為l/6t l/3t，切縫寬度 Ii1為l/4t l/3t，其中t為焊接薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)背面進(jìn)行焊接；
7)將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接，間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性；
8)按上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)四角縫和底面進(jìn)行焊接，焊接后，在箱體寬度方向增加橫向支撐桿，防止箱體橫向變形的產(chǎn)生；
9)箱體焊接后用激振器進(jìn)行整體振動(dòng)去應(yīng)力；激振器轉(zhuǎn)速700-800r/min，激振應(yīng)力50-60Mpa，振動(dòng)處理時(shí)間45_60min。
本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為 焊接電流I :38A，焊接速度V :80mm. mirT1，CO2氣體流量Q :13L. mirT1。
所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :48A，焊接速度ν: 100mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1。
所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :43A，焊接速度ν: 90mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1。
箱體各面板組合焊接時(shí)采用壓板將四角固定，并使用引弧板。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明焊接方法坡口尺寸與焊接工藝參數(shù)選擇合理，坡口制作方便，工藝穩(wěn)定性良好，焊接質(zhì)量能夠滿足批量生產(chǎn)，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)定的技術(shù)要求。目測(cè)和工具檢測(cè)結(jié)果，箱體面板直焊縫在同一表面:3m內(nèi)目測(cè)焊縫，無明顯高度差、寬度差、S彎和明顯的搭接痕，進(jìn)一步工具檢測(cè)，焊縫寬度差不大于3mm，箱體對(duì)角線差大于3mm。


圖1薄板對(duì)焊正面坡口加工示意圖
圖2薄板對(duì)焊背面坡口加工示意圖
圖3箱體焊接后激振器去應(yīng)力裝置示意圖
圖4薄板對(duì)焊焊縫示意圖
圖5薄板焊接后縱向收縮和橫向收縮示意圖
圖6焊接失穩(wěn)翹曲變形示意圖
圖7四角角接焊縫示意圖
圖8四角角接焊縫收縮變形示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖示標(biāo)號(hào)部件名稱為
箱體1 ；彈性支撐2 ；激振器3 ；傳感器4 ；調(diào)速裝置5 ；功率顯示器6 ；放大器7 ；頻幅顯示器8 ；記錄儀器9。
實(shí)施例1
薄板材質(zhì)Q235A，厚度為6mm，焊接長(zhǎng)度為6m。
采用以下步驟和工藝參數(shù)制作
1)在待焊接一薄板上加工出坡口，坡口切角α為15°，未切厚度d為l/3t，待焊接另一薄板保持與其之間的間隙h為l/3t，其中t為焊接薄板的厚度；
2)用焊接酮擦拭待焊接薄板加工表面，將表面的油污去除；
3)將待兩焊接薄板拼接后每間隔IOOmm進(jìn)行點(diǎn)焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；
4)采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :38A，焊接速度ν: 80mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1 ；
5)將一面焊接后，翻轉(zhuǎn)過來將背面產(chǎn)生焊渣等打磨清理；然后在焊縫處加工坡口，坡口參數(shù)為背面坡口切角、為15°，切縫深度屯為l/6t，切縫寬度、為l/4t，其中 t為焊接薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)背面進(jìn)行焊接；
7)將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接，間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性；
8)按上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)四角縫和底面進(jìn)行焊接，焊接后，在箱體寬度方向增加橫向支撐桿，防止箱體橫向變形的產(chǎn)生；
9)箱體焊接后用激振器進(jìn)行整體振動(dòng)去應(yīng)力；激振器轉(zhuǎn)速700-800r/min，激振應(yīng)力50-60Mpa，振動(dòng)處理時(shí)間45_60min。
箱體各面板組合焊接時(shí)采用壓板將四角固定，并使用引弧板。
焊后檢測(cè)結(jié)果
(1)焊縫高度5mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長(zhǎng)度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0
(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm,四角不平度彡4mm。
實(shí)施例2
薄板材質(zhì)Q235A，厚度為6mm，焊接長(zhǎng)度為8m。
采用以下步驟和工藝參數(shù)制作
1)在待焊接一薄板上加工出坡口，坡口切角α為30°，未切厚度d為l/2t，待焊接另一薄板保持與其之間的間隙h為l/2t，其中t為焊接薄板的厚度；
2)用焊接酮擦拭待焊接薄板加工表面，將表面的油污去除；
3)將待兩焊接薄板拼接后每間隔IOOmm進(jìn)行點(diǎn)焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；
4)采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :48A，焊接速度ν: 100mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1 ；
5)將一面焊接后，翻轉(zhuǎn)過來將背面產(chǎn)生焊渣等打磨清理；然后在焊縫處加工坡口，坡口參數(shù)為背面坡口切角、為30°，切縫深度屯為l/3t，切縫寬度、為l/3t，其中 t為焊接薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)背面進(jìn)行焊接；
7)將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接，間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性；
8)按上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)四角縫和底面進(jìn)行焊接，焊接后，在箱體寬度方向增加橫向支撐桿，防止箱體橫向變形的產(chǎn)生；
9)箱體焊接后用激振器進(jìn)行整體振動(dòng)去應(yīng)力；激振器轉(zhuǎn)速700-800r/min，激振應(yīng)力50-60Mpa，振動(dòng)處理時(shí)間45_60min。
箱體各面板組合焊接時(shí)采用壓板將四角固定，并使用引弧板。
焊后檢測(cè)結(jié)果
(1)焊縫高度5mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長(zhǎng)度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0
(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm,四角不平度彡4mm。
實(shí)施例3
薄板材質(zhì)Q235A，厚度為6mm，焊接長(zhǎng)度為6m。
采用以下步驟和工藝參數(shù)制作
1)在待焊接一薄板上加工出坡口，坡口切角α為25°，未切厚度d為l/3t，待焊接另一薄板保持與其之間的間隙h為l/3t，其中t為焊接薄板的厚度；
2)用焊接酮擦拭待焊接薄板加工表面，將表面的油污去除；
3)將待兩焊接薄板拼接后每間隔IOOmm進(jìn)行點(diǎn)焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定，保持二者之間的間隙均勻；
4)采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :43A，焊接速度ν: 90mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1 ；
5)將一面焊接后，翻轉(zhuǎn)過來將背面產(chǎn)生焊渣等打磨清理；然后在焊縫處加工坡口，坡口參數(shù)為背面坡口切角h為25°，切縫深度屯為l/6t，切縫寬度、為l/4t，其中 t為焊接薄板的厚度；
6)按照上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)背面進(jìn)行焊接；
7)將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接，間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性；
8)按上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)四角縫和底面進(jìn)行焊接，焊接后，在箱體寬度方向增加橫向支撐桿，防止箱體橫向變形的產(chǎn)生；
9)箱體焊接后用激振器進(jìn)行整體振動(dòng)去應(yīng)力；激振器轉(zhuǎn)速700-800r/min，激振應(yīng)力50-60Mpa，振動(dòng)處理時(shí)間45_60min。
箱體各面板組合焊接時(shí)采用壓板將四角固定，并使用引弧板。
焊后檢測(cè)結(jié)果
(1)焊縫高度5mm，焊縫咬邊深度彡0. 5mm，焊縫咬邊長(zhǎng)度彡15% ；焊縫高度偏差-0. 5 +0. Imm0
(2)薄板局部不平度彡1. 5mm/m，平面度大彎曲彡4mm，四角不平度彡4mm。權(quán)利要求
1.一種碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于采用以下步驟和工藝參數(shù)制作1)在待焊接一薄板上加工出坡口，坡口切角α為15° 30°，未切厚度d為l/3t l/2t，待焊接另一薄板保持與其之間的間隙h為l/3t l/2t，其中t為焊接薄板的厚度；2)用焊接酮擦拭待焊接薄板加工表面，將表面的油污去除；3)將待兩焊接薄板拼接后每間隔IOOmm進(jìn)行點(diǎn)焊接連接，保持兩焊接薄板位置固定， 保持二者之間的間隙均勻；4)采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I:38 48A，焊接速度ν: 80 100mm. mirT1，CO2 氣體流量 Q :13L. mirT1 ；5)將一面焊接后，翻轉(zhuǎn)過來將背面產(chǎn)生焊渣等打磨清理；然后在焊縫處加工坡口，坡口參數(shù)為背面坡口切角O1為15° 30°，切縫深度屯為l/6t l/3t，切縫寬度、為 l/4t l/3t，其中t為焊接薄板的厚度；6)按照上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)背面進(jìn)行焊接；7)將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接， 間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性；8)按上述第4)步工藝參數(shù)對(duì)四角縫和底面進(jìn)行焊接，焊接后，在箱體寬度方向增加橫向支撐桿，防止箱體橫向變形的產(chǎn)生；9)箱體焊接后用激振器進(jìn)行整體振動(dòng)去應(yīng)力；激振器轉(zhuǎn)速700-800r/min，激振應(yīng)力 50-60Mpa，振動(dòng)處理時(shí)間45_60min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :38A，焊接速度ν =SOnrnmirT1, CO2氣體流量Q 13L min—1O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :48A，焊接速度ν :100mm. HiirrSCO2氣體流量 Q :13L min—1O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于所述的埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，選擇焊接參數(shù)為焊接電流I :43A，焊接速度ν :90mm. mirT1，CO2氣體流量 Q :13L min—1O
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的碳鋼薄板箱體的焊接方法，其特征在于箱體各面板組合焊接時(shí)采用壓板將四角固定，并使用引弧板。
全文摘要
一種碳鋼薄板箱體的焊接方法，首先在待焊接薄板上加工出合理的坡口結(jié)構(gòu)，采用埋弧自動(dòng)焊接方式焊接，焊接參數(shù)為焊接電流I38～48A，焊接速度v80～100mm.min-1，CO2氣體流量Q13L.min-1；將箱體各面板組合焊接后，進(jìn)行箱體四面和底面的拼對(duì)，焊接前先進(jìn)行間斷點(diǎn)焊接，間隔點(diǎn)間距100mm，然后在箱體內(nèi)加X形支撐桿，保持焊接過程的剛性。本發(fā)明適于批量加工碳鋼薄板箱體，采用自動(dòng)焊接方式，坡口制作方便，工藝參數(shù)合理，工藝穩(wěn)定性良好，焊接質(zhì)量能夠滿足批量生產(chǎn)，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。
文檔編號(hào)B23K33/00GK102500890SQ20111031021
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者張建明, 蒲存虎, 趙麗琴, 連廣東 申請(qǐng)人:河北首鋼燕郊機(jī)械有限責(zé)任公司