中厚板K形坡口焊缝全熔透焊接工艺研究
埋弧自动焊在中厚板全熔透焊接中的应用
埋弧自动焊在中厚板全熔透焊接中的应用摘要：焊接技术在钢结构件的施工现场的应用日益成熟，然而本单位钢结构件生产中对埋弧自动焊的现场应用还不够完善，本篇论文主要介绍在钢结构生产所用中厚板全熔透焊缝如何应用埋弧自动焊技术，并且介绍了埋弧自动焊技术的基本工艺及现场实际应用。
关键词：钢结构件；中厚板对接；埋弧自动焊；应用一、论文目标埋弧自动焊在本单位生产钢结构件过程中应用还不够熟练和常规化，尤其是在中厚板全熔透焊缝的应用及现场操作方法还不够完善，本文章通过现场实际操作实验，对操作过程进行经验归纳总结及应用研究，以指导现场实际操作。
二、埋弧自动焊技术的原理及工艺参数1.埋弧自动焊技术的原理【1】【2】埋弧自动焊技术指的是电弧在焊剂层之下进行燃烧从而进行的自动化焊接技术，埋弧焊的形成主要是在焊丝和焊件之间形成电弧，通过电弧的辐射热使得焊丝、母材及焊剂熔化而进行焊接，在进行埋弧焊技术焊缝的熔化过程中，由于熔渣与焊剂蒸汽形成一个比较封闭的空间，从而隔绝电弧和外面的空气，电弧在形成的封闭的空间内进行燃烧使得焊丝熔化，形成滴状而不断落下，与焊件熔化形成的液态金属混合物形成熔化池，并且随着焊接的进行，不断把电弧向前移动，由于电弧位置的变化，导致焊接熔池冷却并凝固，一些重量比较小的熔渣就会漂浮在熔池的表面，形成渣壳，覆盖于焊缝表面，冷却后，敲掉渣壳即可。
2.埋弧自动焊技术的工艺参数2.1焊接电流在其他条件不变的情况下，焊接电流的增加会增加焊缝熔深、焊缝余高和宽度，焊接电流过大会导致焊缝余高过大，焊缝过宽，易产生高温裂纹。
2.2电弧电压电弧电压主要影响焊接的电弧长度，当电弧电压过低时由于熔池深，焊缝宽度窄，易产生热裂纹；电弧电压过高时，焊缝宽度增加，会导致焊缝余高不足。
所以电弧电压要在与焊接电流的匹配范围内，才能保证焊缝质量。
2.3焊接速度焊接速度对焊缝熔深和熔宽均有影响，且成反比，焊接速度大，熔深小，熔宽窄，容易形成咬边；焊接速度小，熔深大，熔宽宽，容易造成焊缝堆积，成型差。
机械设备加工过程中厚板焊接工艺探讨 康卫朋
机械设备加工过程中厚板焊接工艺探讨康卫朋摘要：机械加工项目规模越来越大，设备加大的大型化与重型化成为了发展趋势。
在机械设备加工过程中厚板焊接工艺最为关键，也是最难的工艺技术之一。
在具体的焊接处理过程中，一般超过10cm 厚的钢板在焊接时会出现较多的问题，其中以焊缝和裂纹比较突出，会严重地影响到机械设备的使用效果，从而导致其无法满足实际的操作要求。
因此，在机械设备加工过程中必须要从厚板焊接的影响因素出发，根据相应的施工规范对其进行技术更新，对厚板焊接进行技术升级与完善，有效地解决其在机械设备加工中的问题。
关键词：机械设备加工；厚板焊接；工艺1 机械设备加工过程中厚板焊接工艺中存在主要问题机械设备加工过程中的厚板焊接工艺处理时会存在一定的问题，使得机械设备的加工效果无法很好地满足实际工作的需求，进而导致机械设备焊接的整体效果不够良好，严重者甚至会威胁到设备的运行情况与使用寿命。
在厚板焊接过程中经常出现的问题主要表现在裂缝与焊缝上。
在对机械设备进行厚板焊接时设备焊缝及附近会出现裂纹，这主要是因为在对设备进行焊接时没有对其进行事先的预热，没有保证其焊接前的温度。
另外，在机械设备加工过程中受操作规范性的影响，也会出现气孔和夹渣等问题，这主要是因为在进行厚板焊接过程中，设备本身会存在一定的孔隙和夹渣。
这些问题的存在严重的影响到了机械设备的加工效果，所以在具体的操作处理过程中要确保焊缝表面不存在焊瘤和裂缝等问题，二级以下焊缝表面不能有气孔、夹渣、裂纹等问题。
2 机械设备加工过程中厚板焊接工艺的实施2.1 厚板焊接工艺第一，进行坡口处理。
机械设备加工过程中的厚板焊接处理最基础的一步是进行开坡口处理，要根据具体的施工情况适当形成双面 V 型坡口。
第二，在焊接之前要进行清理工作。
在进行厚板焊接之前要对设备进行清理，主要清理的是坡口将其两侧40mm左右范围以内的油脂、氧化皮、水分、铁锈等其他杂质。
第三，对焊条进行烘干处理。
钻机结构件K形坡口全熔透焊缝焊接质量控制
钻机结构件K形坡口全熔透焊缝焊接质量控制杨晓哲【摘要】为了消除钻机结构件K形坡口全熔透焊缝在生产制造过程中存在的根部未熔合、未焊透及气孔等缺陷,按照工艺要求,结合生产实际分析了产生问题的原因,并通过反复实践,总结出了一套行之有效的焊接方法及工艺参数,即通过采用焊条电弧焊打底+富氩混合气体保护焊填充、盖面焊接,合理的焊接参数、焊后不去除工艺撑(工装)进行热时效处理等措施.试验结果表明,该方法提高了一次探伤合格率,保证了工件焊接质量及生产进度,效果良好.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2016(039)010【总页数】3页(P66-68)【关键词】钻机结构件;K形坡口;全熔透;焊缝;质量控制【作者】杨晓哲【作者单位】宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡721002【正文语种】中文【中图分类】TG441 K形坡口全熔透焊缝工艺要求近几年，在公司海洋工程结构设计中，对材质为Q345D中厚板的焊接多采用承载能力强、无缺口效应的全熔透焊缝（CJP），其焊接坡口形式为45°～55°K形坡口，钝边 2 mm，正面焊，背面碳弧气刨清根，并用砂轮打磨清理后完成焊接，且要求100%UT探伤合格。
常见焊缝形式如图1所示，工件接头形式如图2所示。
图1 焊缝形式示意图图2 工件接头形式2 K形坡口全熔透焊缝常见的焊接缺陷2.1 尺寸缺陷包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等，焊缝表面凸凹不平、宽度不均、波纹粗大，这些缺陷不仅使焊缝成形不美观，而且易造成应力集中，降低焊材与母材的结合强度，从而影响焊缝质量。
2.2 结构缺陷主要包括气孔、夹渣、根部未熔合或未焊透、咬边、裂纹等，是焊接过程中最容易出现的缺陷，这些缺陷的存在不仅降低了焊接接头的力学性能，而且造成应力集中，易形成裂纹，导致结构破坏，使焊接结构无法承受正常载荷。
3 K形坡口全熔透焊缝质量缺陷原因分析（1）打底焊采用富氩混合气体保护焊（80%Ar+20%CO2），如图3所示。
Q345R中厚板对接焊缝缺陷分析
焊接现场Q345R中厚板对接焊缝缺陷分析郭志成$,刁旺战$2,徐祥久$2（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046；2.高效清洁燃煤电站锅炉国家重@实验室，黑龙江哈尔滨150046）摘要：针对厚度70mm左右的Q345R中厚钢板对接焊缝超声波检测出现缺陷的问题,采用金相检验、扫描电镜、能谱分析等方法对出现焊接缺陷以及未出现缺陷的钢板进行对比研究,分析了Q345R中厚板在埋弧焊过程中，厚度中心处热影响区出现缺陷的主要原因#结果表明，缺陷类型属于热裂纹中的液化裂纹。
缺陷产生的原因一方面是轧制过程中硫化物等夹杂物在钢板边缘聚集，导致了局部杂质元素含量超标，另一方面由于钢板厚度中心处偏析导致的碳、猛元素含量升高,导致中心区域力学性能下降，在焊接循环热应力的作用下裂纹从应力集中处产生，并沿热影响区扩展。
通过控制母材偏析程度、减小返修焊接热输入等方法，可减少缺陷的产生#关键词：焊接缺陷；液化裂纹；中心偏析中图分类号:TG 441.7Analysis on defects of Q345R heavy steel plate butt weldsGuo Zhicheng1，Diao Wangzhan1，2，Xu Xiangjiu1，2%1.Harbin Boiler Company Limited，Harbia150046，Heilongjiang，China; 2.State Key Laboratory of Efficient and Cleen Coal-Fired Utility Boilea，Harbia150046，Heilongjiang，China)Abstract:In view of the phenomenon tOat defects are detected in Q345R medium and heevy stel plate butt welds by ultrasonic inspection，comparativv study on Q345R plates with and without welding defects was cairied out by metallographic examination，SEM and EDS，ia ordee te analysis the contriauting factoe te welding defeas in heat fected zone which appeered in thickness center of Q345R heevy sted plates while submerye-Fre welding.The result shows that the type of defects is liquation cracking of hot cracking.Both the excessivv impurity elements ia the center aree caused by aggreeation of sueide inclusion on the sted plate edges，and the decreass of mechanical paopeaeiesin ehitknesteneeawhith dueeotaabon and manganeseeeemeneteneeaeinesegaegaeion oeseab，aesueeed in the initiation and growth of cracks.By controlling the quality of bass metae，decreasing the heat inputs of weie-ing，tUe amount of welding defects in Q345R medium and heevy sted plate butt welds cm be reduced.Key words:welding defects;liquation cracking；centerline seereeation0前言Q345R钢板，作为国内用量最大、应用范围最广的低合金钢板之一,被广泛应用于压力容器制造等领域# Q345R钢板具有良好的工艺性能及力学性能，碳、硫、磷含量较低，＞含量较高，具有良好的抗结晶裂纹能力，对于30mm厚度以下的钢板,正常情况下不易出现焊接裂纹[1]#但对于厚度较大的Q345R轧制钢板，很容易在钢板心部出现微裂纹[2'4]O此外，随着钢板厚度的增加,焊接层数也随之增加,焊接时产生裂纹的倾向也会变大。
08Ni3DR钢中厚板的SAW焊接工艺研究
抗 拉 强度 Ｒ ／ Ｍ Ｐ ａ
５２ ０
断后 伸 长率 Ａ ／ ％
３ ０
低 温冲 击 功 一 １ ０ １ ℃ Ｋ Ｋ Ｖ ２ ／ Ｊ
４７ ３４ ຫໍສະໝຸດ ２焊 接性 能 分析 从０ ８ Ｎｉ ３ ＤＲ 钢 的 化 学 成 分 可 以看 出 ，钢 中含 有 一 定 数 量 的Ｎｉ ，可 以提 高 低 温 用 钢 的韧 性 。同 时 ， 由于Ｎｉ 元 素 在 焊 接 过 程 中会 增 加 焊 接 热裂 的 倾 向 ， 在 钢 中 适 当提 高Ｍ ｎ 元 素 的 含 量 ， 保 证 钢
［ 关键 词 ］ 低 温 压 力 容 器 用 ｉ Ｎ ； 焊接 工 艺 ； Ｓ Ａ Ｗ
石 化 工 业 中 的 乙烯 、 甲醇 洗 涤 塔 等 低 温 容 器 的工作 温度在 。 ７ ０ ℃ 以下 ， 制 造 材 料 在 低 于 材 料 的 脆 性 转 变 温 度 条 件 下 使 用 时 ， 因焊 接 缺 陷 、 应 力 集 中等 因素 会 引起 容 器 内部 较 高 的局 部 应 力 ， 容 器 可 能 会 发 生 脆 性 破 裂 而 酿 成 灾 难 性 事 故 。因 此 ，低 温 容 器 用 钢 的焊 接 工 艺 对 于 保 证 低 温 容 器 的 安 全 使 用 性 能 具 有 重 要 的 影 响 。我 公 司 为 内蒙
作者简介 ：王丽敏 （ １ ９ ８ ４ 一），女，大学本科，工程师，中 航黎
明锦西化 工机械集团有 限公司焊接工艺员。
中 的Ｍｎ ／ Ｓ 值 ， 并 严格 限制 Ｃ、 Ｓ ￥ Ｉ Ｉ Ｐ的含 量 ， 以及 采 用 合 理 的焊 接 工 艺 条 件 ，增 大 焊 缝 成 形 系 数 ，
第１ ２ 期
可 以使 热 裂 纹倾 向变 小 。结 合 低 温 用 钢 的使 用 性 能 要 求 ，低 温 钢焊 接 时 关键 是 保 证 焊 缝 和 热 影 响
中厚板大坡口单面焊接头的焊接分析
造船技术Shipbuilding Technology制作：大船重工科技部情报室日期：2004年5月26日来源：《船海工程》2004.2.中厚板大坡口单面焊接头的焊接分析摘要：对中厚板大坡口焊缝的单面焊，从焊接热输入、温度场特征、变形及残余应力、接头组织及其机械性能方面进行分析，并结合生产实例，探讨了保证该类焊缝焊接质量的行之有效的方法。
1 引言船舶建造中，厚度6～26 nm的钢板被广泛采用。
“国标”CB985－88对该厚度范围内的钢板采用衬垫、单面焊双面成形，明确规定了接头坡口的基本形式及尺寸，如图1所示。
对于12～14mm厚钢板的焊接，一般取α=5o，=p2 mm，b=4 mm，经几何计算，坡口横断面的上端间隙控制在12 mm左右。
实际生产中，由于装配精度等原因，有的接头坡口间隙过大，表现为开口角减小、底端间隙增大，甚至达20 mm以上。
在这种情况下施焊，为保证接头焊接质量，有必要对其焊接特性进行分析，据以确定合适的焊接规范。
2 大坡口接头焊接热输入的确定单面焊双面成形工艺是在焊件背面用衬垫强迫成形，因而必须将焊件一次焊透，在板厚、坡口较大的情况下，一次焊透需要大的焊接热输入。
在连续作用的热源中，焊接热输入定义为电弧总功率与焊接过程热效率的乘积。
q＝ηh×UI计及焊接速度，派生出单位长度焊缝热输入q w（即焊接线能量）的定义为q w=q／v依此定义，若需获得大的q w，有两种途径：增大电弧总功率或减小焊接速度；如想保持q w为常数，也有两种方法：大功率高速焊接或小功率低速焊接。
根据焊接电弧热平衡原理，可估算所需的焊接线能量。
对于气体保护金属极电弧焊，电弧总功率的65%～90%得到有效利用成为热输入，其中约15%的部分是用于熔化电极（包括部分母材）。
设母材板厚h，板边间隙w g，填满该间隙的金属来自于电极熔化，由该熔化所需热量，可推算出需求的焊接线能量。
q w=20 w g hλ（T m一T0）／3a式中：λ——热导率，w／（mm·K）；a——热扩散率，mm2／s；T0——局部最高温度，K O；T0——局部初始温度，K.对某一形式、尺寸确定的焊缝，存在唯一的焊接线能量，使焊道刚好被熔敷齐平。
重型机械中厚板埋弧焊焊接工艺研究
智能施工NO.10 2023123智能城市 INTELLIGENT CITY 重型机械中厚板埋弧焊焊接工艺研究李光锋（陕西航天德林科技集团有限公司，陕西 西安 710200）摘要：为了研究重型机械中厚板运用埋弧焊焊接时电弧稳定性以及板的应力分布问题，采用室内试验和数值仿真分析相结合的方法，研究打底焊道、填充焊道和盖面焊道施焊过程中电流的变化规律以及不同施焊方法时中厚板的横向、纵向上表面残余应力的变化规律。
结果表明，在中厚板埋弧焊接的打底焊道、填充焊道和盖面焊道施焊过程中，电流的变化均呈现出3个明显的阶段；3种工况导致的中厚板上表面的横向残余应力分布均呈明显的二次抛物线变化。
关键词：重型机械；中厚板；埋弧焊焊接；应力分布中图分类号：TG445文献标识码：A文章编号：2096-1936（2023）10-0123-03DOI：10.19301/ki.zncs.2023.10.039机械化和智能化是现代工程的重要发展趋势，也是提高国产设备国际竞争力的重要手段。
随着工程规模的不断增加，重型化、大型化设备被广泛应用[1-3]。
受机械设备的起重和受力要求，中厚钢板被广泛地应用于机械设备加工制造中，厚型钢板的焊接工艺选择不恰当，容易引起裂纹、气孔等缺陷[4]，达不到控制标准，对设备的安全和质量产生影响。
因此，重型机械中厚板的焊接给焊接工艺带来新的挑战，研究埋弧焊焊接具有重要的意义。
1 埋弧焊基本原理埋弧焊焊接是一种生产效率较高的焊接方法，并对一些状复杂的构件具有较好的适应性，具有溶渣对焊缝金属保护效果好、焊工可以在无防护条件下作业、焊接效率高等优点。
通过在焊接操作平台上预先埋设颗粒状的焊剂，机械自动将焊丝送至颗粒状焊剂中，引燃中厚板母材与焊丝之间的电弧，电弧在焊接过程中一直在焊接装置内部引燃，焊工通过手动移动电弧实现构件的自动焊接[5]。
2 重型机械中厚板埋弧焊焊接过程电信号分析为了研究重型机械中厚板埋弧焊焊接过程中的电流变化情况，选取Q345钢板、直径4 mm的H10Mn2焊丝和CHF431焊剂进行焊接试验，钢板的尺寸为500 m×150 mm，厚度为12 mm，屈服强度为546 MPa，抗拉强度为379 MPa，每块钢板的厚度方向进行V形坡口处理，坡口角度为45°。
中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺研究
中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺研究作者：韩宪来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要：传统中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺在实际焊接过程中，成本较高，焊接工序较多，自动化程度也相对较低，严重影响了整体焊接效率。
因此，本文针对中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺进行研究，在简单了解影响这一焊接工艺的具体因素后，有针对性的提出全新的焊接工艺，以供参考。
关键词：中厚板;立向角;焊缝机器人;深熔焊接工艺中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺是一种非常常见的工艺技术，但在实际焊接过程中也非常容易出现凸起、咬边、脱节等缺陷。
想要有效解决这些问题，就要进行机器人深熔焊接工艺试验，明确摆动方式对立向角焊缝深熔焊接工艺带来的影响，从而合理选择摆动方式，正确设计焊接工艺流程，提高焊接质量。
1 焊接工艺试验准备本文选择的中厚板分别为：300mm×150mm×8mm以及300mm×100mm×8mm两种，采取点焊定位的方式完成。
从过往经验来看，影响中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺的因素中最为关键的就是摆动方式。
常见的摆动方式包括：锯齿形摆动、三角形摆动、梯形摆动以及蝶形摆动，考虑到本文研究重点在于中厚板且不开坡口，因此，主要对锯齿形摆动和三角形摆动这两种摆动方式进行研究，深入探讨摆动方式对立向角焊缝深熔焊接工艺带来的影响。
在实验过程中为了形成对比，每种摆动方式各安排了两组不同的焊接参数，以此形成对比，需要设计焊接电流、焊接电压、焊接速度、侧边停留时间。
2 焊接工艺试验分析为了更好的验证中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺，从四个方面展开了试验分析，分别为：焊接热输入特点、电弧热特点、焊接温度场模拟以及有限元模拟。
2.1 焊接热输入特点不同摆动方式下，焊接热输入特点也存在一定的区别，在分析这一元素的过程中，先要明确摆动焊接的具体路径，然后集合具体的公式进行计算，通过实际的计算结果来看，两种摆动方式下，焊接热输入有效利用率各不相同，存在较大差异，虽然锯齿形摆动方式的焊接热输入较高，但接头溶深却相对较低，可以说各具优缺，还需要结合实际情况进行一步的判断分析。