焊前准备
将两块5083铝合金试板(试板尺寸350mm×150mm×8mm)组对固定,坡口型式及尺寸参照《GB/T985-铝合金坡口》进行加工,详见图2。接着用不锈钢丝刷将装配好的试板的坡口面及坡口正反面两侧30mm范围内的氧化膜认真清除干净,直到露出金属光泽为止。后,将陶瓷衬垫块左右两侧铝箔胶粘带上防固粘纸撕掉,衬垫中心线对准焊缝中心线,把衬垫贴紧在坡口反面。
大尺寸金属结构件通常采取焊接的方式制造,但受空间的限制,多数情况下只能采取单面焊接的方法,这也使金属结构
件经常出现焊不透、焊瘤大等缺陷。为避面焊接的缺陷,技术人员开发了焊接衬板,具有单面焊接双面成型的效果,
已经被普遍应用于造船等领域。
焊接衬板主要分为金属与非金属两类,金属类焊接衬板通常采用合金钢制成,非金属类焊接衬板通常采用陶瓷材料。陶
瓷具有低成本、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性高等优点,衬板上的焊渣也很方便被清理,逐渐成为焊接衬板材料的选择。
焊接设备及工艺参数
本文所使用的焊接设备及工艺参数见表 1。其中层打底焊缝的厚度控制在 2-3mm,此外由于母材是高强钢,焊接时
必须进行适当预热,预热温度 75-100℃,预热后清除焊缝周围 25mm 范围内产生的积碳。
焊接顺序
手工打底焊接在链式翻转机上进行焊接,通过链式翻转机将伸臂筒体调整至水平或者船型位置再进行焊接,焊接时由中间
向两端进行焊接,避免筒体焊接后产生扭曲变形及菱形等问题。
自动化机械手焊接
手工打底后在环焊缝焊接工作站进行填充及盖面焊接,填充及盖面焊接时要进行层间清理及保温,保证层间温度,同时不
同层道焊缝起收弧位置错开 20-30mm,避免搭接重叠处在同一位置。
在厚板长直焊缝焊接中实际应用
二氧化碳气体保护焊与埋弧焊组合焊接工艺解决了单纯的陶瓷衬垫埋弧焊因电弧燃烧及焊缝成形是在焊剂之下进行无法进
行实时观察, 焊丝无法摆动, 在长直焊缝打底焊时容易因装配间隙等问题而出现电弧磁偏吹、 击穿、 未熔合等缺陷; 单
纯的陶瓷衬垫二氧化碳气体保护焊焊接效率低、 自动化程度低的缺陷; 大截面、 大跨度钢梁翻转工艺难、 工件背面清根
费时、 费力, 碳弧气刨增碳, 焊缝韧性差等难题。