CN108672901A - 一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电塔架制造技术领域，尤其是一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，针对厚度小于等于30mm的薄板纵缝和环缝焊接，包括开坡口、卷制筒体、预热、打底焊焊缝填充盖面和焊缝质量检验，本发明焊接采用双弧双丝埋弧焊接，使其焊接效率提高了一倍；使用无清根技术，相对于传统的碳弧气刨，减少了气刨工序，节约了时间和成本，减少了劳动强度和环境污染，焊接表面成型美观，焊接内部质量提高；熔化极气体保护焊采用Ar和CO2的混合气体，使焊缝成型光滑，减少打磨时间，焊接质量提高，焊缝合格率高。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电塔架制造技术领域，尤其是一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法。
背景技术
风电塔架是支撑风电机头的重要结构件，是风力发电的重要组成部分，其主要制造工艺是单丝埋弧焊接，风电塔架的主要制作工序是卷管后的纵缝焊接和组对后的环缝焊接，焊接的坡口形式一般采用X型坡口，坡口角度60°，焊接完成一面后，在另一面进行碳弧气刨清根，清根后打磨，去除碳弧气刨的夹渣、氧化皮等杂质，再进行单丝埋弧焊焊接，这种焊接在塔架的制造中大量使用，存在不小的弊端，由于工序繁琐，效率低下；采用碳弧气刨，对工人劳动消耗大，且对环境会产生污染，造成大量噪音和粉尘；碳弧气刨后的坡口不规则，容易产生焊接缺陷，焊缝成型不美观；焊接时采用单丝埋弧焊接，焊接效率不高，焊剂消耗大。
发明内容
为了克服现有管状结构针对薄板（厚度T≤30mm）制造工艺的不足，本发明提供了一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，可提高焊接效率，减少了气刨工序，节约了时间和成本，降低了劳动力，减轻环境污染，焊接表面成型美观，焊接的合格率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，针对厚度小于等于30mm的薄板纵缝和环缝焊接，包括开坡口、卷制筒体、预热、打底焊焊缝填充盖面和焊缝质量检验，具体包括：
a.开坡口：在钢板两端的焊接处的内侧和外侧均开坡口，内外侧坡口均为35°的单向坡口，内坡口与外坡口之间的钝边为3mm，一侧坡口的深度为钢板厚度的1/2，另一侧坡口的深度为钢板厚度的1/2与钝边长度之差；
b.卷制筒体：将已开坡口的钢板按筒体的直径进行卷制，卷制后形成的筒体对接处无缝隙对严，内外坡口处均形成角度为70°的V形焊缝；
c.预热：对坡口及钝边处进行预热，预热温度为20℃-50℃，将坡口处预热15min-25min；
d.打底焊：在已完成预热的筒体纵向或环形缝隙的钝边处采用熔化极气体保护焊的方式进行焊接，同时在一侧坡口根部采用熔化极气体保护焊进行打底焊，进行熔化极气体保护焊的方式进行焊接时，使用的保护气体为80%Ar和20%CO2；
e.焊缝填充盖面：在已完成打底焊的筒体与打底焊同侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，完成后，在筒体另一侧的焊缝采用双丝埋弧焊进行填充盖面；
f.焊缝质量检验：焊接完成后，对焊缝进行外观检查、超声波检查、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和宏观检测均合格，质量优良。
本发明的有益效果是，一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，针对管状结构厚度小于等于30mm的薄板纵缝和环缝焊接，焊接采用双弧双丝埋弧焊接，使其焊接效率提高了一倍；使用无清根技术，相对于传统的碳弧气刨，减少了气刨工序，节约了时间和成本，减少了劳动强度和环境污染，焊接表面成型美观，焊接内部质量提高；熔化极气体保护焊采用Ar和CO2的混合气体，使焊缝成型光滑，减少打磨时间，焊接质量提高，焊缝合格率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明焊接前坡口处的结构示意图。
图2为本发明打底焊完成后的结构示意图。
图3为本发明在打底焊同侧焊缝填充盖面后的结构示意图。
图4为本发明在打底焊异侧焊缝填充盖面后的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图，一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，将25mm厚度的薄板纵缝和环缝焊接，包括开坡口、卷制筒体、预热、打底焊、焊缝填充盖面和焊缝质量检验，具体包括：
a.开坡口：在钢板两端的焊接处的内侧和外侧均开坡口，内外侧坡口均为35°的单向坡口，内坡口与外坡口之间的钝边为3mm，内坡口的深度为12.5mm，外坡口的深度为9.5mm；
b.卷制筒体：将已开坡口的钢板按筒体的直径进行卷制，卷制后形成的筒体对接处无缝隙对严，内外坡口处均形成角度为70°的V形焊缝；
c.预热：对坡口及钝边处进行预热，预热温度为20℃-50℃，将坡口处预热20min；
d.打底焊：在已完成预热的筒体纵向或环形缝隙的钝边处采用熔化极气体保护焊的方式进行焊接，同时在内坡口根部采用熔化极气体保护焊进行打底焊，熔化极气体保护焊采用林肯实心焊丝JM-56，焊丝直径为1.2mm，焊接时的电流为180A-260A，焊接时的电压为26V-32V，焊接速度为260mm/min-320mm/min，使用的保护气体为80%Ar和20%CO2，使用纯CO2保护气体时焊接的合格率为98.9%，使用80%Ar和20%CO2混合气体时焊接的合格率为99.8%，焊接时的气体流量为15L/min-20L/min；
e.填充盖面：在已完成打底焊的筒体内侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，完成后，在筒体外侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，双丝埋弧焊的焊丝为林肯JW-1，焊丝直径为4.0mm，前丝与后丝之间的距离为12mm-16mm，前丝垂直于水平面，后丝与水平面之间的夹角为45°-70°，焊接时使用的焊剂为JF-B，使用前先将焊剂进行2h烘干，烘干温度为300℃-350℃，焊接时的前丝电流为500A-640A，后丝电流为460A-580A，焊接时的前丝电压为27V-32V，后丝电压为28V-34V，焊接速度为520mm/mim-640mm/min；
f.焊缝质量检验：焊接完成后，对焊缝进行外观检查、超声波检查、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和宏观检测均合格，质量优良。
实施例2：参照附图，一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，将25mm厚度的薄板纵缝和环缝焊接，包括开坡口、卷制筒体、预热、打底焊、焊缝填充盖面和焊缝质量检验，具体包括：
a.开坡口：在钢板两端的焊接处的内侧和外侧均开坡口，内外侧坡口均为35°的单向坡口，内坡口与外坡口之间的钝边为3mm，外坡口的深度为12.5mm，内坡口的深度为9.5mm；
b.卷制筒体：将已开坡口的钢板按筒体的直径进行卷制，卷制后形成的筒体对接处无缝隙对严，内外坡口处均形成角度为70°的V形焊缝；
c.预热：对坡口及钝边处进行预热，预热温度为20℃-50℃，将坡口处预热20min；
d.打底焊：在已完成预热的筒体纵向或环形缝隙的钝边处采用熔化极气体保护焊的方式进行焊接，同时在外坡口根部采用熔化极气体保护焊进行打底焊，熔化极气体保护焊采用林肯实心焊丝JM-56，焊丝直径为1.2mm，焊接时的电流为180A-260A，焊接时的电压为26V-32V，焊接速度为260mm/min-320mm/min，使用的保护气体为80%Ar和20%CO2，使用纯CO2保护气体时焊接的合格率为98.9%，使用80%Ar和20%CO2混合气体时焊接的合格率为99.8%，焊接时的气体流量为15L/min-20L/min；
e.填充盖面：在已完成打底焊的筒体外侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，完成后，在筒体内侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，双丝埋弧焊的焊丝为林肯JW-1，焊丝直径为4.0mm，前丝与后丝之间的距离为12mm-16mm，前丝垂直于水平面，后丝与水平面之间的夹角为45°-70°，焊接时使用的焊剂为JF-B，使用前先将焊剂进行2h烘干，烘干温度为300℃-350℃，焊接时的前丝电流为500A-640A，后丝电流为460A-580A，焊接时的前丝电压为27V-32V，后丝电压为28V-34V，焊接速度为520mm/mim-640mm/min；
f.焊缝质量检验：焊接完成后，对焊缝进行外观检查、超声波检查、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和宏观检测均合格，质量优良。
以上仅是本申请的优选实施方式，本申请的保护范围并不局限于上述实施例。凡属于本申请思路下的技术方案均属于本申请的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来讲，在不脱离本申请的原理前提下的若干改进和润饰，都应视为本申请的保护范围。
Claims (3)
1.一种管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，针对厚度小于等于30mm的薄板纵缝和环缝焊接，其特征在于，包括开坡口、卷制筒体、预热、打底焊焊缝填充盖面和焊缝质量检验，具体包括：
a.开坡口：在钢板两端的焊接处的内侧和外侧均开坡口，内外侧坡口均为35°的单向坡口，内坡口与外坡口之间的钝边为3mm，一侧坡口的深度为钢板厚度的1/2，另一侧坡口的深度为钢板厚度的1/2与钝边长度之差；
b.卷制筒体：将已开坡口的钢板按筒体的直径进行卷制，卷制后形成的筒体对接处无缝隙对严，内外坡口处均形成角度为70°的V形焊缝；
c.预热：对坡口及钝边处进行预热，预热温度为20℃-50℃，将坡口处预热15min-25min；
d.打底焊：在已完成预热的筒体纵向或环形缝隙的钝边处采用熔化极气体保护焊的方式进行焊接，同时在一侧坡口根部采用熔化极气体保护焊进行打底焊，进行熔化极气体保护焊的方式进行焊接时，使用的保护气体为80%Ar和20%CO2；
e.焊缝填充盖面：在已完成打底焊的筒体与打底焊同侧的焊缝处采用双丝埋弧焊进行填充盖面，完成后，在筒体另一侧的焊缝采用双丝埋弧焊进行填充盖面；
f.焊缝质量检验：焊接完成后，对焊缝进行外观检查、超声波检查、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和宏观检测均合格，质量优良。
2.根据权利要求1所述的管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，其特在于，熔化极气体保护焊采用林肯实心焊丝JM-56，焊丝直径为1.2mm，焊接时的电流为180A-260A，焊接时的电压为26V-32V，焊接速度为260mm/min-320mm/min，使用的保护气体为80%Ar和20%CO2，焊接时的气体流量为15L/min-20L/min。
3.根据权利要求1所述的管状结构无清根双丝埋弧焊接方法，其特在于，双丝埋弧焊的焊丝为林肯JW-1，焊丝直径为4.0mm，前丝与后丝之间的距离为12mm-16mm，前丝垂直于水平面，后丝与水平面之间的夹角为45°-70°，焊接时使用的焊剂为JF-B，使用前先将焊剂进行2h烘干，烘干温度为300℃-350℃，焊接时的前丝电流为500A-640A，后丝电流为460A-580A，焊接时的前丝电压为27V-32V，后丝电压为28V-34V，焊接速度为520mm/mim-640mm/min。
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