[发明专利]I形或Y形坡口陶瓷衬垫单面埋弧自动焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单面埋弧自动焊，特别涉及一种I形或Y形坡口陶瓷衬垫单面埋弧自动焊方法。

背景技术

目前的焊接规程之一JB/T47109-2000《钢制压力容器焊接规程》标准释义一文中，对窄间隙埋弧自动焊施焊时I形坡口、Y形坡口的选用原则有如下规定：“I形坡口的特点，它适合薄板和中厚板的高效焊接。单面焊时焊一道完成，双面焊时，内外(正反面)各焊一道完成。……单面焊最大板厚12mm，……双面焊最大板厚20mm”“Y形坡口：随着焊接板厚增加，I形坡口便满足不了焊接要求，应采用Y形坡口，对于双面焊来说，最大厚度为36mm。”

上述是目前常用的对接焊缝焊接工艺(含T型对接)，其中关于“双面焊”的要求即需要有大起重量的设备才能将所焊接的工件翻身，以达到“双面焊”的要求，一般在工厂制造的情况下尚可做到，如在不具备翻转设备的情况下或者在现场节段组拼焊接时则只能采取仰焊(需具备特殊焊接技能的人员施焊，尽管如此仰焊缝也会存在微量“咬边”缺陷，影响使用性能)，或为了避免仰焊只能选择栓接等其他连接方式。

另外，在钢制全焊接结构的桥梁设计图纸中，一般均会要求“焊接所选用的焊条、焊剂与钢材(母材)焊接后，其熔敷金属的机械强度、延伸率及冲击韧性等均应高于母材金属”换言之即：焊接接头的力学性能和工艺性能均应高于母材金属。而钢材的冲击韧性、时效冲击性能与其化学成分中有害元素硫、磷的含量是有一定关联的。目前我国焊条的国家标准是适用于各行业的通用标准，有些型号的焊条规定了硫磷的含量，有些没有规定，即使规定了硫磷含量的焊条也会出现其硫磷含量高于某些钢板(母材)的情况，这时对于中厚板焊接，如果采取传统的V型坡口双面焊工艺，由于过多地加入了含硫磷较高的焊条金属，将无法达到“焊接接头的力学性能和工艺性能均应高于母材金属”的要求，导致某些焊接构件只能降级使用。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可使焊缝达到焊接接头的力学性能和工艺性能均高于母材金属的要求，又省去了使工件“翻身”的吊装设备的I形或Y形坡口陶瓷衬垫单面埋弧自动焊方法。

本发明的I形或Y形坡口陶瓷衬垫单面埋弧自动焊方法，它包括以下步骤：

(1)在两个待焊接母材的底部垫上陶瓷焊接衬垫，并使I形接口的两个母材之间的间隙为2-3mm或者Y形坡口的两个母材之间底部直接口部分之间的间隙为3.5-4mm；

(2)采用埋弧自动焊机在电流值为750～850A，电压为38～42V，焊机行走速度为18～19.5米/小时的操作条件下，由下至上在两个待焊接母材I形接口或Y形坡口处施焊。

本发明的优点在于：

采用本工艺焊接，既可使焊缝达到“焊接接头的力学性能和工艺性能均应高于母材金属”的要求，又省去了使工件“翻身”的吊装设备。另外由于“窄间隙、和较大钝边的Y形坡口”间隙量小，两侧母材自身原位加热熔合、冷却、结晶，既节约了焊丝，又减少了焊接层次，而且最大限度减小了焊接残余应力和棱角度变形，同时焊接效率提高，可谓省工省料，一举多得。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明的I形或Y形坡口陶瓷衬垫单面埋弧自动焊方法，它包括以下步骤：(1)在两个待焊接母材的底部垫上陶瓷焊接衬垫，并使I形接口的两个母材之间的间隙为2-3mm或者Y形坡口的两个母材之间底部直接口部分之间的间隙为3.5-4mm；(2)采用埋弧自动焊机在电流值为750～850A，电压为38～42V，焊机行走速度为18～19.5米/小时的操作条件下，由下至上在两个待焊接母材I形接口或Y形坡口处施焊。陶瓷焊接衬垫可在市场购得。

优选的在Y形坡口处施焊时，所述的Y形坡口的两个母材之间坡口处采用的电流值与底部直接口部分电流值相同并且Y形坡口的两个母材之间坡口处采用的电压值高于底部直接口部分电压值。

窄间隙埋弧自动焊的焊接机理是在窄间隙存在的条件下，增加熔深而不焊穿的优化工艺，如果采用背面陶瓷焊接衬垫，它承接了从窄间隙漏入的焊剂，在电弧熔焊时它参与电弧冶金后形成熔渣上浮，留下了凹槽形，凹槽空间起坩埚的作用，使熔态焊缝金属背面成形，如此即形成了背面焊缝的强制成型。