供給角度與供電焊嘴、尤其 是供電焊嘴前端的傾斜相同，因此通過(guò)該供電焊嘴前端的傾斜而能夠控制該焊絲的供給角 度。
[0082] 以上，說(shuō)明了基本條件，但是在本發(fā)明的焊接方法中，通過(guò)還滿足以下的條件，能 夠更深且穩(wěn)定地得到厚鋼材的底部的距坡口面的熔融深度。
[0083] 底部坡口的焊絲的前端的側(cè)端部與厚鋼材的坡口面之間的距離：0.5mm以上且 2. 0mm以下
[0084] 為了更深且穩(wěn)定地得到厚鋼材的底部的熔融深度，底部坡口的焊絲的前端的側(cè)端 部與厚鋼材的坡口面之間的距離優(yōu)選為〇.5mm以上且2. 0mm以下。
[0085] 這是因?yàn)?，底部坡口的焊絲的前端的側(cè)端部與厚鋼材的坡口面之間的距離小于 0. 5mm的話，在焊絲上部與坡口面之間產(chǎn)生電弧，無(wú)法高效地使厚鋼材底部的坡口面熔融。 另一方面，當(dāng)超過(guò)2. 0mm時(shí)，電弧從坡口面分離，無(wú)法高效地使坡口面恪融。更優(yōu)選為0. 5~ 1. 0mm的范圍。
[0086] 需要說(shuō)明的是，在此所說(shuō)的焊絲的前端的側(cè)端部是指接近在各焊道中要熔融的厚 鋼材的坡口面一側(cè)的側(cè)端部。
[0087] 向供電焊嘴進(jìn)給的焊絲的曲率半徑：150mm以上且300mm以下
[0088] 在本發(fā)明中，為了控制從焊矩前端的供電焊嘴供給的焊絲的供給角度，使用前端 彎曲的供電焊嘴。此時(shí)，焊絲通過(guò)前端彎曲的供電焊嘴，但是為了更順暢地通過(guò)，優(yōu)選使用 所謂3點(diǎn)輥等而預(yù)先使焊絲彎曲。
[0089] 在此，焊絲的曲率半徑小于150mm的話，焊絲的進(jìn)給阻力增大，無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)給焊 絲，難以維持電弧。另一方面，當(dāng)焊絲的曲率半徑超過(guò)300mm時(shí)，對(duì)于供電焊嘴前端彎曲的 狀態(tài)下的焊絲的進(jìn)給阻力減輕沒(méi)有效果，因此仍然無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)給焊絲，難以維持電弧。
[0090] 因此，向供電焊嘴進(jìn)給的焊絲的曲率半徑優(yōu)選為150mm以上且300mm以下。更優(yōu) 選為175mm以上且275mm以下。
[0091] 堆焊高度H :底部坡口間隙G的0. 4倍以上且1. 0倍以下
[0092] 通過(guò)適當(dāng)?shù)毓芾硐鄬?duì)于坡口間隙的每1層的堆焊高度，各焊道的包含熔透的焊縫 形狀成為一定，而且，能夠確保坡口面的穩(wěn)定的熔透。而且，為了得到更深的熔透而更高的 熱量輸入是有效的，但是當(dāng)熱量輸入過(guò)高時(shí)，堆焊高度增大，難以使兩側(cè)的坡口面均等地熔 融。
[0093] 在此，每1層的堆焊高度小于底部坡口間隙G的0. 4倍的話，熱量輸入不足，不僅 坡口面的較深的熔融變得困難，而且每1焊道的熔敷量不足而各層的焊縫形狀發(fā)生變化。 另一方面，當(dāng)每1層的堆焊高度超過(guò)底部坡口間隙G的1. 0倍時(shí)，每1焊道的熔敷量變得過(guò) 多，無(wú)法使兩側(cè)的坡口面均等地熔融。
[0094] 因此，堆焊高度優(yōu)選為底部坡口間隙G的0. 4倍以上且1. 0倍以下。更優(yōu)選為底 部坡口間隙G的0. 5倍以上且0. 8倍以下。
[0095] 需要說(shuō)明的是，關(guān)于初層以外的層的焊接條件，沒(méi)有特別規(guī)定，但是只要基本上與 上述的初層的焊接條件同樣即可。
[0096] 保護(hù)氣體組成：使C02氣體為60體積％以上
[0097] 焊接部的熔透受到電弧其本身產(chǎn)生的刨削效果和處于高溫狀態(tài)的焊接金屬的對(duì) 流的支配。在焊接金屬的對(duì)流向內(nèi)的情況下，高溫的焊接金屬?gòu)纳舷蛳路较驅(qū)α?，因此電?緊下方的熔透增加。另一方面，在焊接金屬的對(duì)流向外的情況下，高溫的焊接金屬?gòu)闹醒胙?左右方向?qū)α?，焊縫擴(kuò)寬且坡口面的熔透增加。因此，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)的厚鋼材的底 部的恪融深度：1. 5mm以上，優(yōu)選將焊接金屬的對(duì)流設(shè)為向外。
[0098] 為此，對(duì)焊接金屬的熔液流動(dòng)進(jìn)行支配的氧（0)與硫（S)的濃度之和優(yōu)選需要為 400質(zhì)量ppm以上（但是，當(dāng)超過(guò)1000質(zhì)量ppm時(shí)，難以確保焊接金屬的韌性，因此需要設(shè) 為1000質(zhì)量ppm以下）。
[0099] 在此，焊接金屬中的氧量受到保護(hù)氣體組成的較大影響，因此，作為保護(hù)氣體組 成，優(yōu)選使用含有60體積％以上的C02氣體、其余為Ar等的惰性氣體的混合氣體。特別優(yōu) 選C02氣體：100體積％。
[0100] 而且，焊接部的熔透對(duì)電弧的指向性及刨削效果也造成影響。因此，焊接的極性優(yōu) 選為比電弧的指向性及刨削效果更大的焊絲負(fù)（正極性）。
[0101] 關(guān)于上述以外的條件，無(wú)需特別進(jìn)行規(guī)定，只要按照通用辦法即可。例如，只要設(shè) 為焊接電流：280~360A，焊接電圧：32~37V(與電流一起上升），焊接速度：30~80cm/分 鐘，焊絲突出長(zhǎng)度：15~30mm，焊絲徑：1. 2~1. 6mm，每1焊道的焊接熱量輸入：10~25kJ/ cm即可。
[0102] 實(shí)施例
[0103] 關(guān)于表1所示的坡口形狀的鋼材，以表2所示的焊接條件實(shí)施了窄坡口氣體保護(hù) 弧焊。
[0104] 需要說(shuō)明的是，鋼材的坡口加工使用氣體切斷，坡口面不進(jìn)行磨削等修理。而且， 坡口面的最大凹部深度使用激光位移計(jì)進(jìn)行測(cè)定。
[0105] S卩，如圖4所示，引出分別通過(guò)測(cè)定點(diǎn)的最高的凸部和最低的凹部并將全部的測(cè) 定點(diǎn)包含于其間的2條平行線及其中間線。在此，凹部是比該中間線低的部分，坡口面的凹 部深度是凹部與中間線的距離。坡口面的最大凹部深度是該凹部深度的最大值。
[0106] 測(cè)定結(jié)果在表1中一并表示。
[0107] 將這樣得到的焊接接頭利用5截面剖切，在各截面處測(cè)定了底部的熔融寬度。并 且，對(duì)于各截面，從測(cè)定到的熔融寬度減去底部坡口間隙量的長(zhǎng)度，并將得到的值除以2,由 此測(cè)定熔融深度并求出其平均值。該值作為鋼材的底部的熔融深度。
[0108] 而且，對(duì)于得到的焊接接頭，實(shí)施超聲波探傷檢查，如下進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0109] ◎:無(wú)檢測(cè)缺陷
[0110] 〇：僅檢測(cè)到缺陷長(zhǎng)度為3mm以下的合格缺陷
[0111]x :檢測(cè)到缺陷長(zhǎng)度超過(guò)3mm的缺陷[0112] 上述的結(jié)果在表2中一并表不。
[0113] [表 1]
[0114] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種窄坡口氣體保護(hù)弧焊方法，將底部坡口角度為10°以下、底部坡口間隙為7mm 以上且15mm以下、板厚為22mm以上的厚鋼材通過(guò)窄坡口的多層焊接進(jìn)行接合，其中， 將初層焊接設(shè)為2焊道以上且將各焊道向底部坡口間隙的兩側(cè)分開(kāi)，進(jìn)而將從焊矩前 端的供電焊嘴供給的焊絲的供給角度控制成相對(duì)于垂線為5°以上且15°以下的范圍，由 此能夠使上述厚鋼材的底部的恪融深度為I. 5mm以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄坡口氣體保護(hù)弧焊方法，其中， 在所述初層焊接中，底部坡口處的焊絲的前端的側(cè)端部與所述厚鋼材的坡口面的距離 為0. 5mm以上且2. Omm以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的窄坡口氣體保護(hù)弧焊方法，其中， 在所述初層焊接中，使用曲率半徑為150mm以上且300mm以下的范圍內(nèi)彎曲的焊絲作 為向供電焊嘴進(jìn)給的焊絲。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的窄坡口氣體保護(hù)弧焊方法，其中， 在所述初層焊接中，將堆焊高度設(shè)為所述底部坡口間隙的〇. 4倍以上且I. 0倍以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的窄坡口氣體保護(hù)弧焊方法，其中， 使用含有60體積％以上的CO2氣體的混合氣體作為所述窄坡口氣體保護(hù)弧焊中的保 護(hù)氣體。
【專利摘要】在將底部坡口角度為10°以下、底部坡口間隙為7mm以上且15mm以下、板厚為22mm以上的厚鋼材通過(guò)窄坡口的多層焊接進(jìn)行接合的氣體保護(hù)弧焊方法中，將初層焊接設(shè)為2焊道以上且將各焊道向底部坡口間隙的兩側(cè)分開(kāi)，進(jìn)而將從焊矩前端的供電焊嘴供給的焊絲的供給角度控制成相對(duì)于垂線為5°以上且15°以下的范圍，由此使上述厚鋼材的底部的熔融深度為1.5mm以上。
【IPC分類(lèi)】B23K9-16, B23K9-173, B23K33-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104853875
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380063559
【發(fā)明人】片岡時(shí)彥, 角博幸, 木谷靖, 大井健次, 安田功一
【申請(qǐng)人】杰富意鋼鐵株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日
【公告號(hào)】WO2014088110A1, WO2014088110A8