[发明专利]手工电弧焊打底层之字形灭弧法及其在Q460高强钢对接平板焊接中的应用

权利要求书

1.一种手工电弧焊的打底层灭弧方法，其特征在于，起弧点位于坡口根部靠近钝边2—3mm处，在引弧后沿坡口面向熔池的斜后方向轻带电弧，作停顿后横向摆动到坡口另一侧，观察该侧坡口熔合良好后，向起弧点的斜后方向灭弧，焊条端头运行轨迹形同“之”字形。

2.根据权利要求1所述的一种手工电弧焊的打底层灭弧方法，其特征在于，具体来说，以接头宽度方向为X轴方向，以接口长度为Y轴方向（即焊接方向），在起弧点引弧后沿坡口面向熔池的斜后方向轻带电弧，其运行轨迹在XOY平面的投影与X轴方向的夹角α为30—40°，做停顿后以便形成并维持熔池后横向摆动到坡口另一侧，在XOY平面的投影看来，此时焊条端头在横向摆动时穿过上一个焊接形成的熔池，穿过线距熔池顶端的距离h为整个熔池H的1/3—1/2，待观察该侧坡口熔合良好后，向该侧破口上起弧点的斜后方向（即与焊接方向Y轴方向相比）灭弧，在XOY平面的投影与X轴方向的夹角β为30—40°。这样以来，采用相同的运条方式完成整条打底层焊缝的焊接，焊接过程焊条端头的运条轨迹类似于“之”字型，形成的熔池沿着焊接方向（即Y轴方向）覆盖前一熔池的1/3—1/2。

3.利用如权利要求1或者2所述的手工电弧焊的打底层灭弧方法对Q460高强钢进行对接平板焊接，其特征在于，Q460高强钢手工电弧焊对接平板焊接中，为防止产生冷裂纹最低预热温度为50℃、t_8/5范围为13.5S-30S、最佳热输入范围为20-45KJ/cm，工艺如下：

1）将试件的坡口及表面15mm范围内打磨出金属光泽，然后进行试件装配组对，坡口角度为30-35°、根部间隙为（2.5-3.2）mm、钝边为（0.5-1.0）mm、错边量小于1mm；

2）在试件两端进行定位焊，焊点长度小于10mm；

3）焊接顺序采用多层多道焊接工艺方法进行，所述多层多道焊接工艺方法包括打底层焊接工艺、填充层焊接工艺和盖面层焊接工艺：

1）打底层焊接采用上述“之”字型灭弧焊方法，电源极性为正接法，其焊接工艺参数为：焊接电流（110-130）A、电弧电压（20-24）V、焊接速度（125-150）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

2）填充层焊接采用多层多道焊接，每层焊接均采用连弧焊法，电源极性为反接法，其焊接工艺参数为：焊接电流（140-170）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（157-280）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

3）盖面层焊接采用多层多道焊接，盖面层焊接采用连弧焊法，电源极性为反接法，其焊接工艺参数为：焊接电流（140-160）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（230-300）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

最终焊缝、热影响区为铁素体和贝氏体，母材为铁素体和珠光体。

4.根据权利要求3所述的利用手工电弧焊的打底层灭弧方法对Q460高强钢进行对接平板焊接，其特征在于，所述打底层为1层1道，所述填充层为4层14道，所述盖面层为1层6道

所述填充层的第一层为两道，焊接电流（140-170）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（157-200）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

所述填充层的第二层为三道，焊接电流（140-170）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（200-280）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

所述填充层的第三层为四道，焊接电流（140-170）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（200-280）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径

所述填充层的第四层为五道，焊接电流（140-170）A、电弧电压（21-25）V、焊接速度（200-280）mm/min、单层焊道厚度小于焊条直径、单道宽度小于5倍的焊条直径。