[发明专利]钢板的埋弧焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板的埋弧焊，涉及适用于UOE钢管、螺旋钢管等大口径钢管的缝焊的埋弧焊。

背景技术

在UOE钢管、螺旋钢管等大口径钢管的缝焊中使用两个电极以上的埋弧焊(例如参照专利文献1、2)已经普及，从提高大口径钢管的生产性的观点出发，广泛采用的是在内表面侧用一条焊道焊接、在外表面侧用一条焊道焊接的高效的双面单层堆焊。

在双面单层堆焊中，需要确保熔深以使内表面侧的焊接金属与外表面侧的焊接金属充分融合而不产生未熔融部分，所以一般供给1000A以上的大电流进行焊接。

另一方面，在大口径钢管的缝焊中，存在焊接部特别是热影响部的韧性恶化之类的问题，为了提高焊接部的韧性而需要尽可能减少焊接热输入。然而，若减少焊接热输入，则存在的问题是产生焊透不足的危险性提高，容易产生未熔融部分，并且容易产生咬边(under cut)等表面缺陷。

因此，研究同时实现在大口径钢管的缝焊中确保熔深和提高焊接部的韧性的焊接技术。

例如在专利文献3公开了高电流密度的埋弧焊方法，沿板厚方向投入电弧能量，确保必要的熔深并且抑制钢板宽度方向的母材的溶解，从而防止投入过量的焊接热输入，同时实现减少焊接热输入和确保熔深。

然而，在专利文献3公开的技术中，在板厚方向投入电弧能量并抑制钢板宽度方向的溶解，所以存在的问题是焊珠宽度变小，容易产生咬边等表面缺陷。

专利文献4公开了利用多电极进行双面单层堆焊的埋弧焊方法，适当控制向各电极供给的电流从而实现了增大焊珠宽度并防止咬边等表面缺陷。

然而，在专利文献4公开的技术中，虽然获得增大焊珠宽度的效果，但为了显著扩大焊珠宽度必须供给大电流，其结果是，焊接热输入增加，存在焊接部特别是热影响部的韧性恶化的问题。另外，供给大电流会使焊丝的熔融量增加，焊缝余高度(reinforcement height)变高，所以需要重新设计坡口形状。

专利文献1：日根特开平11-138266号公报

专利文献2：日根特开平10-109171号公报

专利文献3：日根特开2006-272377号公报

专利文献4：日根特开2010-172896号公报

发明内容

本发明的目的是提供以低热输入实现焊接部的高韧性化并抑制焊丝的过量熔融从而实现减少焊缝余高，并且能够获得深焊透和大焊珠宽度的埋弧焊方法。

发明者们调查在多电极的埋弧焊中电极的配置、将所使用的焊丝进行各种变更而得到焊接接头，结果发现，在焊接行进方向的最前头的第一电极使用细径焊丝提高电流密度，使形成于钢板的坡口的形状为两段坡口，从而以低热输入获得充分的焊透，并且将焊缝余高抑制得较低，进而得到焊珠宽度大的焊接接头。

本发明根据上述知识而完成，其要旨如下所述。

(1)一种钢板的埋弧焊方法，以如下方式使用3根以上的电极，即、焊接行进方向的前端的第一电极的焊丝直径为2.0～3.2mm，电流密度在145A/mm²以上，将第二电极以后的电极在上述第一电极的后方配置为1列，并且形成于被焊接钢板的坡口的形状是将底层侧坡口角度设为θ_B、将表层侧坡口角度设为θ_T时满足θ_B＜θ_T的两段坡口。

(2)上述(1)中记载的埋弧焊方法的特征在于，上述底层侧坡口角度θ_B为40～70°。

(3)上述(1)或(2)中记载的埋弧焊方法的特征在于，上述表层侧坡口角度θ_T在120°以下。

(4)上述(1)～(3)中任一项记载的埋弧焊方法的特征在于，将上述坡口的底层侧坡口角度θ_B的部位的深度设为H_B，将表层侧坡口角度θ_T的部位的深度设为H_T，满足H_B≥H_T。

(5)上述(1)～(4)中任一项记载的埋弧焊方法的特征在于，向上述第一电极供给直流电流，向上述第二电极以后的电极供给交流电流。

(6)上述(1)～(5)中任一项记载的埋弧焊方法的特征在于，上述第二电极以后的电极的焊丝直径在3.2mm以上。

根据本发明，能够同时实现减少焊接热输入和确保熔深。而且能够降低焊缝余高，进而获得大的焊珠宽度，所以对埋弧焊有利，在工业上起到特别的效果。

附图说明