专利名称：超厚锻件与薄板对接焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明具体涉及一种金属焊接工艺，特别涉及一种门式起重机中超厚锻件与薄板对接焊接工艺。
背景技术：
现有技术门式起重机的大车行走机构平衡梁厚锻件与薄板即腹板进行焊接时，一般要求锻件厚度不超过40mm，最大厚度不超过60mm，这是由于现有技术中存在的不足造成的。在大车行走机构中，锻件如太厚，锻件与腹板对接焊接时，易出现焊接变形及裂纹，焊接质量很难控制，严重影响其使用性能。但如果锻件的厚度如达不到设计要求，则不能承受起重机近千吨的重量，这就限制了起重机的起重性能，不能满足造船工业的需求。
发明内容
本发明提供一种超厚锻件与薄板对接焊接工艺，目的是解决现有技术问题，当锻件厚度能满足起重机起重性能要求的同时，其超厚锻件与腹板焊接后不易出现焊接变形及裂纹。本发明解决问题采用的技术方案是超厚锻件与薄板对接焊接工艺，包括以下步骤；(I)焊接前的处理a、腹板和焊缝之间留有间隙；b、将坡口表面及两侧的锈蚀、油污、灰尘及氧化铁等污物打磨干净；正确设置引熄弧板，引熄弧板的尺寸彡150*150mm ；(2)焊接前的预热用加热器对锻件和钢板进行加热预热，预热温度为125 200°C ;锻件和板材达到预热温度后保温O. 5 I小时后进行焊接。焊条、焊丝、焊剂在使用前用烘箱进行预热。(3)锻件和腹板的焊接a、第一层打底焊，用Φ3. 2焊条进行手工焊；焊接完毕立即清除焊渣，并用电动枪冲击敲打焊肉。b、第二层及第三层打底焊，用Φ4焊条进行手工焊，焊肉高度< 5_，焊后清除焊渣，对焊肉进行冲击敲打。C、中层及表面焊缝用CO2半自动气体保护焊，焊丝直径为Φ1.2πιπι，焊肉高度 (4mm，每层焊接完毕对焊肉进行冲击敲打；在进行CO2气体保护焊时，不得运弧，即焊缝宽度小于等于焊丝直径的三倍，厚度≤4mm。d、焊接完一道焊缝后应间隔5分钟，再焊接第二道。e、整个焊接过程中要保持125 250°C的层间温度。f、正面焊接结束后，对背面进行清根出白；碳弧气刨清根后，必须对焊缝进行机械打磨，露出金属光泽。g、在板材与锻件焊接时，靠近锻件部位先行施焊，遂步扩展到板材部位。(4)焊后热处理a、焊后采取加热保温、缓慢冷却措施，降温速度为80°C /h,降温到100°C时关闭加热器，使其自然冷却。b、焊接须48小时后才可进行无损探伤，以防止延时裂纹得不到检测。腹板和焊缝之间留有2 3mm间隙；焊接前预热范围距焊缝中心两侧各75 100mm。第一层打底焊时，焊接电流A = 90 100安培，电压V = 22 24伏特，焊接速度为 50 100mm/min。第二层及第三层打底焊时，焊接电流电流A = 160 180安培，电压V = 22 24 伏特，焊接速度为100 150mm/min。中层及表面焊缝用CO2半自动气体保护焊焊接时，焊接电流A = 140 220安培， 电压V = 20 30伏特,焊接速度为100 250mm/min，CO2气体流量Q = 20 25L/min。所述焊条使用前需要进行预处理，其处理过程包括(I)焊条应在高温烘箱中烘干，焊条烘干次数不得超过二次；(2)烘干温度为300 350°C，烘干到焊条无水份，即焊条相互敲击有清脆的金属响声；其烘干时间根据烘箱大小而定，大烘箱时间短，小烘箱时间长点；烘干后的焊条在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热；(3)烘干后的焊条最长使用时间室外工作4小时以内，室内工作5小时以内；超过以上时间，焊条必须送回烘箱中
再次烘干。所述焊丝表面应清洁，无油污，锈蚀及弯折；在使用前经300 350°C烘焙，烘干到焊丝无水份；烘干后的焊丝在使用前一直在烘箱内保温，保温温度在80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热。CO2气体纯度不低于99. 5% (体积比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶内气压低于IMPa时，停止使用。焊接使用的焊剂在使用前经300 350°烘焙，烘干到焊剂无水份，即焊剂颗粒倒下来沙沙作响。烘干后的焊剂在使用前一直在烘箱内保温，保温温度80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热。本发明的有益效果该焊接工艺切实解决了超厚锻件与薄板对接焊接变形及裂纹，有效保证了产品的质量，提高了大车行走的承载能力，为起重机安全可靠运行，奠定了坚实的基础。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。超厚锻件与薄板对接焊接工艺，包括以下步骤；(I)焊接前的处理
a、为了保证焊缝焊透，腹板和焊缝之间留有2 3mm间隙；b、将坡口表面及两侧的锈蚀、油污、灰尘及氧化铁等污物打磨干净；正确设置引熄弧板，引熄弧板尺寸彡150*150mm，焊后割去引熄弧板。(2)焊接前的预热将加热器布置于焊缝正面，对锻件和钢板进行加热预热，预热温度为125 200 0C ；焊接前预热范围距焊缝中心两侧各75 100mm。预热时必须缓慢均匀，以避免出现热裂纹和变形；锻件和板材达到预热温度后保温O. 5 I小时后进行焊接。焊条、焊丝、焊剂在使用前用烘箱进行预热。(3)锻件和腹板的焊接a、第一层打底焊，用Φ 3. 2焊条进行手工焊，电流A = 90 100安培，电压V = 22 24伏特，焊接速度为50 100mm/min。焊接完毕立即清除焊渣，并用电动枪冲击敲打焊肉，以消除或减小焊接应力。b、第二层及第三层打底焊，用Φ 4焊条进行手工焊，电流A = 160 180安培，电压V = 22 24伏特，焊接速度为100 150mm/min。焊肉高度彡5mm，焊后清除焊渣，对焊肉进行冲击敲打，以消除或减小焊接应力。C、中层及表面焊缝用CO2半自动气体保护焊，焊丝直径为Φ I. 2mm，电流A =140 220安培，电压V = 20 30伏特，焊接速度为100 250mm/min，CO2气体流量Q = 20 25L/min。焊肉高度< 4mm，每层焊接完毕对焊肉进行冲击敲打，以消除或减小焊接应力；在进行CO2气体保护焊时，不得运弧，即焊缝宽度小于等于焊丝直径的三倍，厚度< 4mm。d、焊接完一道焊缝后应间隔5分钟，再焊接第二道，以消除焊接应力，并可保证层间温度，避免长时间焊接造成温度在最高值(1300°C)的时间过长。e、整个焊接过程中要保持125 250°C的层间温度，边焊接边测温，跟据层间温度过高或过低，选择可继续加热或减慢焊接速度来维持层间温度。同时加热器焊接前预热时布置于焊缝正面，开始焊接后将其移至焊缝背面继续加热，以保证焊接过程中的层间温度。f、正面焊接结束后，对背面进行清根出白；碳弧气刨清根后，必须对焊缝进行机械打磨，露出金属光泽，防止表面碳化。g、在板材与锻件焊接时，靠近锻件部位先行施焊，遂步扩展到板材部位。(4)焊后热处理a、焊后采取加热保温、缓慢冷却措施，降温速度为80°C /h,降温到100°C时关闭加热器，使其自然冷却。b、焊接须48小时后才可进行无损探伤，以防止延时裂纹得不到检测。所述焊条使用前需要进行预处理，其处理过程包括(I)焊条应在高温烘箱中烘干，焊条烘干次数不得超过二次；(2)烘干温度为300 350°C，烘干到焊条无水份，即焊条相互敲击有清脆的金属响声，其烘干时间根据烘箱大小而定，大烘箱时间短，小烘箱时间长点。烘干后的焊条在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热。
(3)烘干后的焊条最长使用时间室外工作4小时以内，室内工作5小时以内；超过以上时间，焊条必须送回烘箱中再次烘干。焊接结束后，焊条必须返回储藏室内。所述焊丝包装应完好，焊丝表面应清洁，无油污，锈蚀及弯折；在使用前经300 350°C烘焙，烘干到焊丝无水份。烘干后的焊丝在使用前一直在烘箱内保温，保温温度80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热。CO2气体纯度不低于99. 5% (体积比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶内气压低于IMPa时，停止使用。焊接使用的焊剂在使用前经300 350°烘焙，烘干到焊剂无水份，即焊剂颗粒倒下来沙沙作响。烘干后的焊剂在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C保温，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热。焊剂重复使用超过3次时，应加入适量的新焊剂，确保焊区品质良好。焊剂粒度细小均匀，不得使用锈蚀的焊丝和受潮的劣质衬垫。未用完的焊丝和焊剂必须返回储藏室，特别是焊剂必须返还干燥室。对于其它类型的焊缝进行焊接时也可以采用上述工艺，在焊接时要注意以下几
点
a、先焊接需要无损探伤的焊缝，待检验合格后，再焊接其它的焊缝；b、先焊厚板，再焊薄板；C、尽量避免单面坡口焊接，最好采用双面坡口焊接，可减少焊接应力和变形；d、对于较长的焊缝，宜二人对称从中间往二边进行焊接。该焊接工艺切实解决了超厚锻件与薄板对接焊接变形及裂纹，有效保证了产品的质量，提高了大车行走的承载能力，为起重机安全可靠运行，奠定了坚实的基础。
权利要求
1.超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于包括以下步骤；(1)焊接前的处理a、腹板和焊缝之间留有间隙；b、将坡口表面及两侧的锈蚀、油污、灰尘及氧化铁等污物打磨干净；正确设置引熄弧板，引熄弧板的尺寸彡150*150mm ；(2)焊接前的预热用加热器对锻件和钢板进行加热预热，预热温度为125 200°C ;锻件和板材达到预热温度后保温O. 5 I小时后进行焊接；焊条、焊丝、焊剂在使用前用烘箱进行预热；(3)锻件和腹板的焊接a、第一层打底焊，用Φ3. 2焊条进行手工焊；焊接完毕立即清除焊渣，并用电动枪冲击敲打焊肉；b、第二层及第三层打底焊，用Φ4焊条进行手工焊，焊肉高度<5_，焊后清除焊渣，对焊肉进行冲击敲打；C、中层及表面焊缝用CO2半自动气体保护焊，焊丝直径为Φ1. 2_，焊肉高度< 4_，每层焊接完毕对焊肉进行冲击敲打；在进行CO2气体保护焊时，不得运弧，即焊缝宽度小于等于焊丝直径的三倍，厚度< 4mm ；d、焊接完一道焊缝后应间隔5分钟，再焊接第二道；e、整个焊接过程中要保持125 250°C的层间温度；f、正面焊接结束后，对背面进行清根出白；碳弧气刨清根后，必须对焊缝进行机械打磨，露出金属光泽；g、在板材与锻件焊接时，靠近锻件部位先行施焊，遂步扩展到板材部位；(4)焊后热处理a、焊后采取加热保温、缓慢冷却措施，降温速度为80°C/h,降温到100°C时关闭加热器，使其自然冷却；b、焊接须48小时后才可进行无损探伤。
2.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于腹板和焊缝之间留有2 3mm间隙。
3.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于焊接前预热范围距焊缝中心两侧各75 100mm。
4.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于第一层打底焊时，焊接电流A = 90 100安培，电压V = 22 24伏特，焊接速度为50 100mm/min。
5.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于第二层及第三层打底焊时，焊接电流电流A = 160 180安培，电压V = 22 24伏特，焊接速度为100 150mm/mino
6.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于中层及表面焊缝用CO2半自动气体保护焊焊接时，焊接电流A = 140 220安培，电压V = 20 30伏特， 焊接速度为100 250mm/min，CO2气体流量Q = 20 25L/min。
7.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于所述焊条使用前需要进行预处理，其处理过程包括；(I)焊条应在高温烘箱中烘干，焊条烘干次数不得超过二次；(2)烘干温度为300 350°C，烘干到焊剂无水份，即焊条相互敲击有清脆的金属响声；烘干后的焊条在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C，当温度低于80 120°C时，烘箱自动调节加热；(3)烘干后的焊条最长使用时间室外工作4小时以内，室内工作5小时以内；超过以上时间,焊条必须送回烘箱中再次烘干。
8.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于所述焊丝表面应清洁，无油污，锈蚀及弯折；在使用前经300 350°C烘焙，烘干到焊丝无水份；烘干后的焊丝在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C保温，当温度低于80 120°C时， 烘箱自动调节加热。
9.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于=CO2气体纯度不低于99. 5% (体积比)，含水量低于O. 05% (重量比)，瓶内气压低于IMPa时,停止使用。
10.如权利要求I中所述的超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于焊接使用的焊剂在使用前经300 350°烘焙，烘干到焊剂无水份，即焊剂颗粒倒下来沙沙作响；烘干后的焊剂在使用前一直在烘箱内保温，保温温度为80 120°C保温，当温度低于80 120°C 时，烘箱自动调节加热。
全文摘要
超厚锻件与薄板对接焊接工艺，其特征在于包括以下步骤；(1)焊接前的处理；(2)焊接前的预热；(3)锻件和腹板的焊接；(4)焊后热处理，其中使用的焊条、焊丝、焊剂均要提前将其预热。该焊接工艺切实解决了超厚锻件与薄板对接焊接变形及裂纹，有效保证了产品的质量，提高了大车行走的承载能力，使起重机能安全可靠运行。
文档编号B23K9/235GK102581428SQ201210041138
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者孙环玉, 崔俊昌, 崔慧莲, 许志华 申请人:象王重工股份有限公司