[发明专利]一种避免大型板材拼焊时出现终端裂缝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接，特别是涉及一种在大型板材焊接当中，避免在拼焊尾端出现终端裂缝的方法。

背景技术

随着生产的发展，船舶的吨位越来越大，相对的板材也越来越长，相应的板材厚度也有一定的增加，超长板拼接时，单面焊或双面成型焊都会产生一定的问题。裂缝问题由于板材长度的增加，问题越来越明显。当一些长板进行拼接时，发现在板材尾端1M左右范围内会产生裂缝，我们称之为终端裂缝。由于以前对接的板材相对短小，并且装有一定功效的息弧板，故不会产生终端裂缝。随着板材的长度增加我们发现终端裂缝的问题越来越严重。实践中虽然也采用了安装引熄弧板来降低出现终端裂缝缺陷的几率，但并没有真正的从根本解决终端裂缝问题。

大尺寸板材的焊接主要应用在造船行业当中，无论是在国内造船还是在国外造船，随着科技含量的提高和发展，船厂的造船能力的不断提高。客户要求建造的船舶的吨位也不断增大，分段也越做越大，板材不断的加长，出现终端裂缝的几率大大增加。尤其在大尺寸板材拼接时所产生的终端裂缝现象非常明显，并且终端裂缝的尺寸也较大，修补工作异常困难。由于板材拼接时钢板的热胀冷缩原理，在焊接到板材尾端时不断的产生向外挤力的增加使得焊缝末端产生终端裂缝，如图1所示，图1是现有技术中拼板焊接时出现终端裂缝的原理示意图。终端裂缝的出现严重影响了拼板的焊接质量。也有采用了在板材两端加引熄弧板的方法缓解了这一问题，但是尚未从根本上解决。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的无法避免终端裂缝的问题，提供一种避免在拼焊尾端出现终端裂缝的方法。利用本发明的方法从根本上解决终端裂缝产生，利用较小的成本投入取得大的经济效益，并提高焊接的质量。

本发明的技术方案如下：

①在大型板材拼装位置铺设焊接轨道，在轨道设置一台前焊机和一台后焊机，在焊缝位置的底部设有铜衬垫或陶瓷衬垫；

②根据待焊接焊缝的长度来调整两个焊机之间的距离，使得后焊机处于焊接位置起始处，前焊机处于中间起弧处；

③根据焊缝设计工艺垫块的形状及尺寸大小，将该工艺垫块放置于中间起弧处；

④利用两个焊机进行焊接，并启动焊机前进，直至前焊机至板材端部，在后焊机至中间起弧处前，通过碳刨彻底清除工艺垫块，利用后焊机将清理后的焊缝填平，关闭焊机。

所述的工艺垫块为锥状梯形体，其高度和长度根据母材厚度而定，角度根据焊接坡口的角度而改变，工艺垫块与拼板板材具有相同的材质。

在拼板焊接时，将工艺垫块放置在中间起弧处进行正确的定位且密贴母材固定两端安装引熄弧板，并加装反面衬垫。

起弧成功后即可正常焊接，中间起弧处未被熔透的部分工艺垫块用碳刨清除，再打磨清洁。

通过上述技术方案，本发明取得了如下技术效果：

现在我们发明的分段二处同时起弧焊法。例如一块长度为17M的钢板，焊接时分为二处同时起弧焊接，在钢板始端与约10M处同时进行焊接，即改变为前段长于后段焊接。前端产生的向外挤力，即被约10M处的施焊冷却收缩力抵消，而后处的焊接只有近7M，钢板产生的外挤力相当小，不参加前段焊接产生的外挤力的叠加，且后段施焊需时较短很快完 成焊接，再加至已有的熄弧板，故不会产生终端裂缝。

现在我们研究出的工艺垫块，可以解决中间起弧难的问题。并且操作方便，工艺简单，制作成本低，投资费用低。

1、减少因终端裂缝引起的等工、翻身碳刨、修补焊接、占用工作场地等问题。

2、要求焊接工人掌握碳刨技术，可以培训原工作岗位人员使其具备碳刨知识和技能。

3、在同轨道上增加一个焊机的情况下效益可以比原来多70％到90％。

4、提高拼板速度及焊接质量，加快生产速度。

附图说明

图1是现有技术中拼板焊接时出现终端裂缝的原理示意图。

图2是本发明一种避免大型板材拼焊时出现终端裂缝的方法的原理示意图。

图3是发明一种避免大型板材拼焊时出现终端裂缝的方法的拼板剖视图。图3中的1是图2中1部分的局部放大图。

图4是本发明一种避免大型板材拼焊时出现终端裂缝的方法的工艺垫块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的一种避免大型板材拼焊时出现终端裂缝的方法做进一步的详细说明，不能以此来限制本发明的保护范围。