焊接过程控制
为确保焊接质量的可追溯性,采用点温测量仪实时记录温度的变化,当不断填充焊接时,试样在空气中降温速度也逐渐放缓。在填充第5道焊缝后,立即测量,在焊缝熔合线处温度达到值,焊后4分钟(清理焊道药渣时间),再次测量,发现在热影响区,距焊缝10~30mm之间温度场达到值,温度通过热传递现象,点在慢慢向外围扩散,
经不断试验发现,当焊缝层间温度处150~ 250℃的区间,符合船舶铸钢焊接工艺。当不考虑热影响区的温度继续焊接后,经做弯曲试验,发现在母材热影响区试样直接断裂,出现母材脆化现象。当通过控制母材热影响区的温度,使之处于150~200℃区间焊接后,经弯曲试验,未出现母材脆化。拉伸、冲击也符合船舶建造工艺要求。
可以在焊件上开坡口,先采用焊条电弧焊或手工钨极弧焊进行打底层的焊接,保证根部单面焊双面成形后,再用埋弧焊进行填充层和盖面层的焊接。
埋弧焊单面焊双面成形
即采用较强的焊接电流,将焊件一次焊透,使金属熔化后在衬垫上冷却凝固而达到背面成形的目的,这种方法可以提高生产率和改善劳动条件。为使焊缝一次焊透且双面成形,必须采用可靠的衬垫来托熔池的液态金属,以防止熔化金属在其自重作用下烧穿。为了保证焊缝质量,衬垫应具备以下性能:在熔池高温作用下能保持自身形状,以防止烧穿,并与焊件有一定的紧贴力,以防止液态金属从间隙处流失,同时能控制背面焊缝的宽度和余高比较均匀。目前使用的衬垫可分为铜垫、焊剂垫及陶瓷垫等。
陶瓷衬垫在H型钢柱柱底板焊接中的运用
在建筑钢结构加工过程中,H型钢柱与柱底板连接焊缝通常为熔透角焊缝,使用背面清根时存在以下两个问题:
(1)采用炭弧气刨清根工艺时,一般在内侧预制坡口,外侧清根后焊接,不得提前加装筋板。但是,清根
和焊接时由于热输入较大,没有筋板抵抗变形,导致柱底板焊接完成后花费大量人力物力进行调校。
(2)清根用的炭棒价格比陶瓷衬垫昂贵,成本较高,在炭弧气刨时噪声污染、光污染和粉尘污染都比较严重,
对职业健康有较大威胁。通过引入直角陶瓷衬垫的使用,可以提前安装所有通过引入直角陶瓷衬垫的使用,可
以提前安装所有筋板,加强构件的整体性,减小焊接变形,同时,降低了成本和劳动强度。
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