[发明专利]一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺

说明书

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺，设计双Y型焊接坡口，其钝边量为5.0～7.0mm，坡口角度为32.5～40°，坡口深度为1.0～7.0mm；采用直径4.0mm的焊丝进行正反面焊缝的焊接，在焊接时，正面焊缝线能量18～28kJ/cm，反面焊前不进行清根，反面线能量25～35kJ/cm，使正反面焊缝间有≥1.5mm的重叠。本发明针对药芯焊丝，采用正反面焊缝相近的线能量，使焊接热影响区性能保持相对均匀，不清根焊接的同时保证根部焊透，反面焊道线能量增加不多，可以使正反面坡口尺寸相差不大，有效减少了焊缝整体填充量，从而节约成本，提高效率。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，大型化、高参数化的焊接结构日益增多，这些焊接结构需要大量中厚板制造，用户对低成本、使用方便、性能优异、质量稳定的高效化焊接工艺的需求越来越迫切。

埋弧焊是目前中厚板焊接的重要工艺之一，主要有药芯焊丝和实心焊丝两种焊丝工艺。其中药芯焊丝的优势表现在：对钢材的适应性好，熔敷速度快，焊接生产率高；与实芯焊丝相比，药芯焊丝电弧软、飞溅小，焊接工艺性能好；焊缝宽，成型美观；综合成本低。药芯焊丝埋弧焊时外层钢套电流密度大，因此焊丝熔敷效率高，也提升了填充效率。

围绕提高焊接效率，业界针对实芯焊丝开展了有效的工作。专利CN201010579763.8公开一种中厚板X形坡口埋弧焊焊接工艺，正面焊接电流450～480A，焊接电压25～26V，焊接速度54～58cm/min；背面焊接电流600～640A，焊接电压30～32V，焊接速度44～47cm/min。直接采用埋弧焊打底，焊缝背面不需清根，选择合适焊接电流、电压和焊接速度的合理匹配。其为了保证正面第一道焊缝不烧穿，焊接线能量不高于14kJ/cm，因此效率不高，且正反面焊接线能量差别较大，不利于稳定焊接热影响区性能。文献《X65MO海底管线钢焊接适应性研究》中也有报道，采用气保焊打底、多丝埋弧焊填充，进行15.9mm厚X65MO海底管线钢焊接，但均未谈及药芯焊丝高效埋弧焊。

现有不清根埋弧焊工艺均是针对实芯焊丝的，无清根埋弧焊省略手工焊打底和反面清根两道工艺流程，提高了焊接效率，节约了时间及人力、物力成本。但是也存在不足，对焊透和不击穿的要求更高，如正面焊缝为了避免烧穿，往往采用较小的焊接线能量；反面焊缝为了焊透，往往采用较大的焊接线能量。这样正反面焊缝焊接线能量相差较大，往往会导致焊接热影响区性能波动较大。药芯焊丝埋弧焊熔敷率高，如果能采用药芯焊丝进行反面不清根焊接，焊接效率将进一步提高。但由于药芯焊丝的焊接工艺特性与实芯焊丝存在一定差异，药芯焊丝芯部导电性较差，所以其电弧的穿透力不如实芯焊丝，不清根埋弧焊工艺直接应用在药芯焊丝上并不适合。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是针对10～18mm厚钢采用埋弧焊药芯，正反面各焊一道焊缝，反面焊时不清根，既节约成本，又进一步提高效率。

为实现上述目的，本发明提供一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺，包括步骤如下：

1)设计双Y型焊接坡口，其钝边长度为5.0～7.0mm，坡口角度为32.5～40°，坡口深度为1.0～7.0mm；

2)采用直径4.0mm的焊丝进行正反面焊缝的焊接，在焊接时，正面焊缝线能量18～28kJ/cm，反面焊前不进行清根，反面线能量25～35kJ/cm，使正反面焊缝间有≥1.5mm的重叠。

具体的，所述双Y型焊接坡口的钝边量为5.0～6.0mm，使正反面焊缝间有≥1.8mm的重叠。

具体的，焊接时，工件装配的间隙量不大于1mm，焊丝偏离量不大于0.7mm。采用上述工艺主要针对以下几个因素的考虑：