一種防止金屬焊接層狀撕裂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬焊接方法，特別是涉及一種防止金屬焊接層狀撕裂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在T型厚板焊接接頭中，在厚大的底板鍛件焊接區(qū)，采用熔化極混合氣體保護(hù)焊進(jìn)行預(yù)堆焊厚度為6毫米過渡層，由于過渡層具有很好的韌性和塑性，利用過渡層釋放產(chǎn)生層狀撕裂的應(yīng)力，可以有效防止在厚大的底板鍛件上產(chǎn)生層狀撕裂。
[0003]工程上，在十字形或T型厚板焊接接頭中，經(jīng)常出現(xiàn)層狀撕裂缺陷。產(chǎn)生層狀撕裂缺陷的主要原因是鍛件本身含有夾層或夾雜缺陷，當(dāng)這些缺陷靠近焊接區(qū)的表層時(shí)，在焊接熱循環(huán)及應(yīng)力作用下，會(huì)使分散的夾層缺陷張開及溝連，從而產(chǎn)生層狀撕裂缺陷。例如，某轉(zhuǎn)爐爐體的上部支撐裝置為厚度達(dá)350毫米的碳-錳鋼鍛件，在支撐裝置中需要焊接130毫米的肋板，肋板與支撐裝置組成了 T型接頭。采用氣體保護(hù)電弧焊對(duì)T型接頭兩側(cè)進(jìn)行角焊縫焊接，焊接后發(fā)現(xiàn)在厚大的鍛件側(cè)產(chǎn)生了明顯的層狀撕裂缺陷。
[0004]層狀撕裂缺陷是從鍛件內(nèi)部曲折延伸到焊趾處附近，并且裂口較寬，所以焊接完成后，肉眼清晰可見。層狀撕裂缺陷用提高預(yù)熱溫度的方法是不能根除的。
[0005]修復(fù)層狀撕裂的工作量非常巨大，首先要刨掉層狀撕裂處的金屬，然后進(jìn)行補(bǔ)焊，由于層狀撕裂比較深，導(dǎo)致工作量巨大且浪費(fèi)很多的焊接材料和其他資源。能用簡單的方法防止在厚大構(gòu)件中產(chǎn)生層狀撕裂顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種防止金屬焊接層狀撕裂的方法，該方法用于厚大的T型厚板焊接接頭，在厚大的T型接頭底板焊接區(qū)，采用熔化極混合氣體保護(hù)焊進(jìn)行預(yù)堆焊過渡層，利用過渡層釋放產(chǎn)生層狀撕裂的應(yīng)力，有效防止在厚大的底板上產(chǎn)生層狀撕裂缺陷。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
焊接時(shí)，層狀撕裂缺陷只在T型接頭中產(chǎn)生，下面的焊接步驟只針對(duì)T型焊接接頭。
[0008]1、首先在T型接頭底板上堆焊過渡層。在支撐裝置的厚大鍛件T型接頭底板上預(yù)堆焊過渡層金屬，采用氣體保護(hù)焊進(jìn)行堆焊，保護(hù)氣體為Ar+20%C02，堆焊層厚度為6毫米。堆焊用的焊絲型號(hào)為ER50-6，堆焊焊絲應(yīng)符合GB/T8110之規(guī)定。
[0009]堆焊焊接電流180-200安培，電弧電壓22-24伏特，焊接速度為20_30厘米/分鐘，電源極性為直流反接，噴嘴直徑20毫米，保護(hù)氣體流量為20-25升/分。堆焊時(shí)采用左焊法，以保證一定的熔合深度，堆焊過程中不擺動(dòng)焊絲，形成直線焊道。
[0010]堆焊層寬度要足夠大，當(dāng)裝配肋板后，焊接形成角焊縫，堆焊層寬度應(yīng)保證在每側(cè)比角焊縫焊趾寬10毫米。
[0011]堆焊結(jié)束后，用磁粉檢驗(yàn)方法檢測(cè)堆焊層焊縫表面，堆焊層不得有裂紋和未熔合缺陷，如果發(fā)現(xiàn)這類缺陷應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。
[0012]2、對(duì)T型接頭的焊接。先在堆焊層上裝配肋板，肋板中心和堆焊層寬度中心應(yīng)保持一致，且保證堆焊層寬度每側(cè)比T型角焊縫焊趾寬度大10毫米。然后對(duì)T型焊接接頭進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱方法為遠(yuǎn)紅外電加熱，焊接時(shí)控制層間溫度。達(dá)到預(yù)熱溫度后開始焊接T型接頭角焊縫，焊接方法為氣體保護(hù)焊，保護(hù)氣體為Ar+20%C02。
[0013]T型接頭的焊絲型號(hào)為ER50-6，焊絲應(yīng)符合GB/T8110之規(guī)定，焊絲直徑為1.2毫米。焊接電流200-220安培，電弧電壓23-25伏特，焊接速度為15-20厘米/分鐘，電源極性為直流反接。根部狹窄區(qū)域焊接采用扁形噴嘴。寬敞區(qū)域采用直徑15毫米噴嘴，保護(hù)氣體流量為20-25升/分。
[0014]T型接頭角焊縫焊接采用右焊法焊接坡口，直線及小擺動(dòng)焊道，焊道寬度不大于20毫米。正面焊接2/3坡口深度后，反面氣刨清根，清根后進(jìn)行磁粉檢查，如果有缺陷應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，沒有缺陷時(shí)，對(duì)清根坡口全部焊接完畢之后，再焊接正面坡口直至全部角焊縫完成。
[0015]3、T型接頭修磨焊趾。角焊縫焊接完畢之后，對(duì)角焊縫的焊趾處進(jìn)行修磨，采用角磨機(jī)進(jìn)行修磨，角焊縫焊趾處修磨成圓弧狀，以防止在角焊縫焊趾處產(chǎn)生過大的焊接應(yīng)力集中。
[0016]4、T型接頭后熱處理:全部角焊縫焊接完成后進(jìn)行后熱處理，后熱規(guī)范為加熱到250°C，保溫2小時(shí)，自然冷卻到室溫。
[0017]后熱處理結(jié)束之后，對(duì)角焊縫及其周圍進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的方法是超聲波檢測(cè)和磁粉檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)層狀撕裂和其他缺陷，焊接構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
采用堆焊過渡層的方法防止在T型厚板焊接接頭中產(chǎn)生層狀撕裂缺陷。過渡層采用氣體保護(hù)焊方法進(jìn)行堆焊，堆焊過程簡單、高效。由于過渡層具有很好的韌性和塑性，利用過渡層釋放焊接角焊縫時(shí)產(chǎn)生的焊接應(yīng)力，經(jīng)實(shí)際構(gòu)件焊接后檢測(cè)，可以有效防止T型厚板焊接接頭在厚大的底板構(gòu)件上產(chǎn)生層狀撕裂缺陷。
【附圖說明】
[0019]圖1為T型厚板焊接接頭層狀撕裂支撐裝置鍛鋼部件示意圖；
圖2為T型厚板焊接接頭層狀撕裂支撐裝置與肋板組成的T型接頭部件示意圖；
圖3層狀撕裂缺陷的位置示意圖；
1-支撐裝置鍛鋼部件；2_支撐裝置與肋板組成的T型接頭；3_層狀撕裂缺陷的位置。
[0020]圖4為T型厚板焊接接頭底板堆焊過渡層示意圖；
4-第一層堆焊過渡層；5_第二層堆焊過渡層；6_厚大的鍛鋼構(gòu)件。
[0021]圖5為底板與肋板裝配形成的T型接頭；
7-肋板；8_角焊縫；9_堆焊層寬度應(yīng)比角焊縫寬出10毫米。
[0022]圖6為T型厚板焊接接頭角焊縫焊趾修磨示意圖。
[0023]10-角焊縫焊趾修磨成圓弧狀。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]實(shí)施例1
轉(zhuǎn)爐爐體上部支撐采用厚度為350毫米鍛鋼與多塊厚度為130毫米的肋板組成T型接頭，在焊接T型接頭時(shí)，由于鍛鋼的厚度大，由圖1一圖3可以看出鍛鋼一側(cè)極易產(chǎn)生層狀撕裂。在鍛鋼T型接頭焊接區(qū)域表面堆焊過渡層技術(shù)解決了大厚度鍛鋼產(chǎn)生層狀撕裂的難題。
[0026]1、首先在T型接頭底板上堆焊過渡層。由圖4可以看出在支撐裝置的厚大鍛件T型接頭底板上預(yù)堆焊過渡層金屬，采用氣體保護(hù)焊進(jìn)行堆焊，保護(hù)氣體為Ar+20%C02，堆焊層厚度為6毫米。堆焊用的焊絲型號(hào)為ER50-6，堆焊焊絲應(yīng)符合GB/T8110之規(guī)定。
[0027]堆焊焊接電流180-200安培，電弧電壓22伏特，焊接速度為20厘米/分鐘，電源極性為直流反接，噴嘴直徑20毫米，保護(hù)氣體流量為20升/分。堆焊時(shí)采用左焊法，以保證一定的熔合深度，堆焊過程中不擺動(dòng)焊絲，形成直線焊道。
[0028]堆焊層寬度要足夠大，當(dāng)裝配肋板后，焊接形成角焊縫，堆