中厚板T型焊縫“雙人三同時”焊接技術(shù)

張泉谷，張飛，童林浪 （長江精工鋼結(jié)構(gòu)（集團）股份有限公司，安徽 六安 237161）

1 概述

目前國內(nèi)普遍采用三種方法來保證焊接H型鋼主角焊縫全熔透。

①坡口面打底、填充反面氣刨清根法：通常采用腹板開坡口留鈍邊，反面氣刨清根，此種方法氣刨清根工作量大、工作環(huán)境惡劣、消耗輔材量大，工期長效率極低等，已漸漸被公司所棄用。

②留間隙打底反面成型法：一般采用腹板開坡口不留鈍邊，組立時留間隙4mm～5mm，采用二氧化碳?xì)怏w保護焊打底焊接反面成型的工藝，這種工藝對焊接人員的技術(shù)要求很高，如果焊接人員技術(shù)達(dá)不到技工，采用留間隙打底反面成型法合格率較低。也不是理想的全熔透焊接工藝方案。

③陶瓷襯墊法：通常腹板開單面坡口，留間隙，在一側(cè)添加陶瓷襯墊，防止焊穿，此種方法操作復(fù)雜，而且陶瓷襯墊價格較貴，不建議推廣。

在上述基礎(chǔ)上，根據(jù)CO氣體保護焊的熔池特點，考慮需要保證焊縫探傷合格，公司提出了“雙人三同時”焊接技術(shù)，即雙人同方向同焊接參數(shù)同熔池的焊接技術(shù)。

2 雙人三同時焊接技術(shù)實施過程

2.1 H鋼套料及開坡口

H鋼腹板下料-3mm～-5mm，對于腹板≥16mm的全熔透焊縫開雙面坡口K形坡口，坡口寬度控制在16mm～18mm。坡口不留鈍邊，留4mm～6mm間隙（同批次的構(gòu)件用統(tǒng)一厚度的墊板，見圖1所示）。

圖1 全熔透雙面坡口形式

2.2 焊道部位打磨

H鋼坡口位置及翼緣中間的焊縫位置兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的割渣、氧化皮、鐵銹等雜質(zhì)打磨干凈，呈金屬色（腹板坡口面采用磨光機打磨，翼緣板采用砂帶機打磨）。

2.3 H鋼組立

為了有效地保證雙弧打底要求，全熔透焊縫組立時留間隙4mm～6mm，且每隔500mm～600mm采用1塊5mm的墊板控制間隙。定位焊點在墊板10mm以內(nèi)位置，并且組立時用記號筆將墊板位置標(biāo)注清楚，方便焊工氣刨清除。定位焊間距與墊板間距一致，間隔500mm～600mm，定位焊長度50mm。組立時H鋼截面要放焊縫收縮量3mm～5mm。具體見圖2所示。

圖2 H鋼組立要求

2.4 氣保焊焊接參數(shù)

雙弧采用橫焊打底，直線焊接，不允許擺弧。具體打底、填充的焊接參數(shù)見表1所示。

表1 打底、填充焊接參數(shù)

2.5 焊接規(guī)范

雙弧打底焊采用橫焊，在構(gòu)件兩側(cè)同時進(jìn)行打底，并且打底時在前的采用左焊法（明弧），在后面的采用右焊法（暗?。?。雙弧間距控制10mm＜S＜30mm的位置（見圖3所示）。

圖3 雙弧打底間距

左焊法焊接在前，右焊法焊接在后。在打底過程中左焊法的焊絲位置必須伸過兩面坡口夾線長度＞1mm，右焊法的焊絲位置在兩面坡口面的夾線上。具體見圖4所示。

圖4 左焊法、右焊法

打底焊從墊板及定位焊位置向兩端進(jìn)行雙弧打底順序，見圖5所示。

圖5 雙弧打底順序

打底焊完成后，將構(gòu)件放平進(jìn)行填充，焊縫填充至約與焊縫平-3mm～-5mm時，使用碳弧氣刨將墊板刨除，墊板刨除時為了確保全熔透焊縫的質(zhì)量，必須向墊板兩邊多延伸30mm～50mm。墊板刨除后再將焊縫填平。填充的焊接參數(shù)見表2所示。

表2 填充焊接參數(shù)

為減小打底焊變形，雙弧打底焊接的順序見圖6所示。

圖6 打底焊接順序

實際焊接操作照片見圖7、圖8所示。

圖7 焊接實際操作照片1

圖8 焊接實際操作照片2

2.6 焊后UT探傷合格及焊后熔池?zé)o缺陷

見圖9所示。

圖9 端銑后焊縫熔池?zé)o缺陷

3 效益分析

厚板H鋼全熔透焊縫留間隙不清根技術(shù)與焊縫清根技術(shù)相比，減少了碳棒的使用量，減少了焊絲的填充量。以H700×500×35×50×7400 的 H 鋼一根為例，從工藝方式的成本、效率進(jìn)行綜合對比分析（見表3所示）。

4 結(jié)論

中厚板（腹板厚度≥16mm）T型“雙人三同時”焊接技術(shù)，腹板開雙面坡口，不留鈍邊，間隙4-5mm，雙弧打底，不用氣刨清根，直接氣保焊打底及填充保證全熔透的新焊接工藝。通過大量的驗證，焊后合格率達(dá)98%以上，此工藝是公司在全熔透焊接工藝上的重大突破，作為重大工藝創(chuàng)新，大大提高了焊接質(zhì)量、效率，降低了生產(chǎn)成本，為后期同類型構(gòu)件制作提供了可借鑒作用。