厚壁管道窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前火電和核電管道配管項(xiàng)目過程中，存在大量的厚壁管道的焊接，傳統(tǒng)焊接方 法采用手工氣弧焊+手工電焊條焊接打底，打底厚度10-30mm。打底焊接后的焊口通過脫氨、 并預(yù)熱到要求溫度、通過埋弧自動(dòng)焊的方法進(jìn)行填充焊接直至蓋面。打底焊接采用傳統(tǒng)的 手工方法進(jìn)行。手工焊接具有一定的靈活性，但另一方面焊接效率比較低、焊工工作強(qiáng)度很 大，對(duì)焊工的技術(shù)要求很高，焊口質(zhì)量對(duì)焊工的依賴性也很大，造成焊口合格率的不穩(wěn)定。 且傳統(tǒng)埋弧自動(dòng)焊由于焊接電流大，熱輸入及線能量大，使得焊接過程中層間溫度維持在 較高的范圍內(nèi)，導(dǎo)致焊縫和熱影響區(qū)晶粒粗大，影響焊接接頭的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種焊接質(zhì)量較高，焊接效率較高的厚壁 管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的： 一種厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法，采用窄間隙氣弧自動(dòng)焊對(duì)左右布置的待焊 接的第一管道和第二管道進(jìn)行焊接，所述第一管道的右端面W及第二管道的的左端面具有 相同的待焊剖面，待焊剖面從外至內(nèi)依次包括斜段、圓弧段、橫段W及豎段，所述斜段的外 端至豎段的橫向距離為16mm，所述斜段與豎段的之間的夾角為2%所述圓弧段的半徑為 3.5mm； 一種厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法，包括W下步驟： 步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道 的豎段貼合； 步驟二、在第一管道或者第二管道上安裝窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊機(jī)，對(duì)第一管道的豎段 和第二管道之間的環(huán)縫進(jìn)行全位置焊接直至第一管道和第二管道的斜段外端形成弧面. 窄間隙氣弧自動(dòng)焊為全位置焊接，實(shí)現(xiàn)雙焊絲正負(fù)360度焊接循環(huán)方式， 在全位置焊接過程中，根據(jù)不同位置的焊接特點(diǎn)，將整圈粗略的劃分為四個(gè)區(qū)域，分別 為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位； 在平焊位時(shí):基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/min，電 弧電壓9.2V; 在下坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度80mm/min，送絲速度80mm/min， 電弧電壓9V; 在仰焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度85mm/min， 電弧電壓9 V。
[0005] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明采用窄間隙氣弧自動(dòng)焊進(jìn)行打底、填充、蓋面，從打底、填充到蓋面整個(gè)過程都 采用窄間隙氣弧自動(dòng)焊，不改變焊接方式和焊接設(shè)備，解決了手工焊打底現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)焊接過 程的自動(dòng)化。由于焊接熱輸入的降低，降低了焊縫和熱影響區(qū)晶粒粗大的影響并減小焊接 接頭的殘余應(yīng)力從而提高焊接質(zhì)量；由于坡口尺寸大大減小，焊縫金屬填充量少，可W節(jié)省 大量的焊材，降低焊接成本。特別適應(yīng)于對(duì)焊接熱輸入有嚴(yán)格要求的焊件（不誘鋼管道焊 接、高合金鋼厚壁管道焊接和儀基合金焊接等）。因此，本發(fā)明厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊 焊接方法具有降低焊接線能量，有效減小焊縫及熱影響區(qū)晶粒尺寸，提高焊接質(zhì)量和焊接 一次合格率，并降低焊工勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 圖2為各個(gè)配件的連接圖。
[0008] 圖3為全位置焊接的分區(qū)示意圖。
[0009] 圖4為焊槍位置、焊接時(shí)間與電弧電流的關(guān)系圖。
[0010] 其中： 第一管道1、第二管道2、焊縫3。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 參見圖1，本發(fā)明設(shè)及的一種厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法，采用窄間隙氣 弧自動(dòng)焊對(duì)左右布置的待焊接的第一管道1和第二管道2進(jìn)行焊接，所述第一管道1的右端 面W及第二管道2的的左端面具有相同的待焊剖面，待焊剖面從外至內(nèi)依次包括斜段、圓弧 段、橫段W及豎段，所述斜段的外端至豎段的橫向距離為16mm，所述斜段與豎段的之間的夾 角為2°，所述圓弧段的半徑為3.5mm。
[0012] -種厚壁管道窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊接方法，包括W下步驟： 步驟一、將第一管道1和第二管道2待焊接的端面靠近，使得第一管道1的豎段和第二管 道2的豎段貼合； 步驟二、在第一管道1或者第二管道2上安裝窄間隙氣弧自動(dòng)焊焊機(jī)，連接焊接時(shí)的各 個(gè)配件(如圖2所示的氣瓶、焊接電源、熱絲電源、水箱、控制器、操作盒、焊機(jī)機(jī)頭等，圖2中 的工件即第一管道1和第二管道2)，對(duì)第一管道1的豎段和第二管道2之間的環(huán)縫進(jìn)行全位 置焊接直至第一管道1和第二管道2的斜段外端形成弧面的焊縫3。
[0013] 窄間隙氣弧自動(dòng)焊為全位置焊接，采用弧壓傳感技術(shù)控制弧長(zhǎng)在上下及兩側(cè)一 致，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)電極位置，從而達(dá)到有效控制焊接成形。實(shí)現(xiàn)雙焊絲正負(fù)360度焊接循環(huán) 方式，減少焊接接頭。較傳統(tǒng)的正負(fù)180度焊接方式效率提高一倍。焊接時(shí)采用電弧電流峰 值/基值法，通過峰值電流焊接坡口兩側(cè)壁，及兩端停止時(shí)取峰值電流，使母材充分烙透;而 在電極搖動(dòng)過程中采用基值電流，從而達(dá)到控制焊接熱輸入的目的。由于自動(dòng)焊較手工焊 適應(yīng)性相對(duì)較差，對(duì)工藝參數(shù)的穩(wěn)定和電弧空間位置的控制要求非常高。且上一道焊縫成 形外觀質(zhì)量對(duì)后道焊縫成形影響很大，工藝參數(shù)的穩(wěn)定精度和電弧的準(zhǔn)確直接影響到層間 及側(cè)壁之間的烙合質(zhì)量。
[0014] 考慮到全位置焊接，在不同焊接位置的工藝差異性，對(duì)整個(gè)圓周區(qū)域分段控制，采 用4點(diǎn)或16點(diǎn)輸入線性修正技術(shù)。在全位置焊接過程中，根據(jù)不同位置的焊接特點(diǎn)，參見圖 3,將整圈粗略的劃分為四個(gè)區(qū)域，分別為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位。伴隨著焊 接位置的變化，峰值/基值電流、送絲速度、電弧電壓、機(jī)頭行走速度(焊接速度)等焊接參數(shù) 在圓周不同位置需進(jìn)行不同設(shè)置。
[0015] 在平焊位時(shí)：基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/ min,電弧電壓9.2V; 在下坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度80mm/min，送絲速度80mm/min， 電弧電壓9V; 在仰焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度85mm/min， 電弧電壓9 V。
[0016] 上述的各項(xiàng)焊接參數(shù)均為線性變化。
[0017] 在全位置焊接過程中，烙池主要受到電弧力、表面張力及重量作用。在平焊位和上 坡焊由于焊接成型好，可W適當(dāng)增加焊接規(guī)范。下坡焊焊位置在電弧熱的作用下，烙池具有 下趟趨勢(shì)，造成實(shí)際焊接厚度增大，未焊透缺陷幾率增大。通過降低焊接速度，降低電弧電 壓，增加峰值電流可W有效增加焊縫烙深。在仰焊位置，特別是6點(diǎn)鐘位置的焊縫受重力作 用，焊縫塌陷傾向最大。通過降低電弧電壓，增大焊接速度，有效抑制焊縫塌陷現(xiàn)象。
[0018] 焊接前通過對(duì)整個(gè)焊接過程參數(shù)的設(shè)定，根據(jù)焊接特性焊接參數(shù)在全位置實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)調(diào)節(jié)，從而保證焊接成型質(zhì)量。
[0019] 參見圖4,可W看出焊槍位置的運(yùn)動(dòng)軌跡，W及相應(yīng)時(shí)間的電弧電流。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種厚壁管道窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊接方法，其特征在于采用窄間隙氬弧自動(dòng)焊對(duì)左 右布置的待焊接的第一管道和第二管道進(jìn)行焊接，所述第一管道的右端面以及第二管道的 的左端面具有相同的待焊剖面，待焊剖面從外至內(nèi)依次包括斜段、圓弧段、橫段以及豎段， 所述斜段的外端至豎段的橫向距離為16mm，所述斜段與豎段的之間的夾角為2°，所述圓弧 段的半徑為3.5mm; 一種厚壁管道窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊接方法，包括以下步驟： 步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道 的豎段貼合； 步驟二、在第一管道或者第二管道上安裝窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊機(jī)，對(duì)第一管道的豎段 和第二管道之間的環(huán)縫進(jìn)行全位置焊接直至第一管道和第二管道的斜段外端形成弧面； 窄間隙氬弧自動(dòng)焊為全位置焊接，實(shí)現(xiàn)雙焊絲正負(fù)360度焊接循環(huán)方式， 在全位置焊接過程中，根據(jù)不同位置的焊接特點(diǎn)，將整圈粗略的劃分為四個(gè)區(qū)域，分別 為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位； 在平焊位時(shí):基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/min，電 弧電壓9.2V; 在下坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度8〇111111/111；[11，送絲速度8〇111111/111；[11， 電弧電壓9V; 在仰焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時(shí):基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度851111]1/1]1；[11，送絲速度851111]1/1]1；[11， 電弧電壓9 V。
【專利摘要】本發(fā)明涉及的一種厚壁管道窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊接方法，包括以下步驟：步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道的豎段貼合；步驟二、在第一管道或者第二管道上安裝窄間隙氬弧自動(dòng)焊焊機(jī)，對(duì)第一管道的豎段和第二管道之間的環(huán)縫進(jìn)行全位置焊接直至第一管道和第二管道的斜段外端形成弧面；窄間隙氬弧自動(dòng)焊為全位置焊接，實(shí)現(xiàn)雙焊絲正負(fù)360度焊接循環(huán)方式。本發(fā)明具有降低焊接線能量，有效減小焊縫及熱影響區(qū)晶粒尺寸，提高焊接質(zhì)量和焊接一次合格率，并降低焊工勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B23K9/028, B23K9/16
【公開號(hào)】CN105522260
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610075523
【發(fā)明人】毛敏, 江文林, 張燕飛, 方圓, 朱耀華
【申請(qǐng)人】江蘇電力裝備有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日