建筑鋼結(jié)構(gòu)中的雙弧雙絲埋弧焊工藝

1、建筑鋼結(jié)構(gòu)中的雙弧雙絲埋弧焊工藝上海美聯(lián)鋼結(jié)構(gòu)（201613） 熊海東 摘要 雙絲雙弧埋弧焊用于建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接H型鋼及BOX箱型的生產(chǎn)制作中，可以大幅度提高生產(chǎn)效率。在焊接腹板較厚的H型鋼時(shí)，可以進(jìn)行不開坡口的全滲透焊接。介紹了經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)及長期的生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出來的雙絲雙弧埋弧焊焊接工藝。關(guān)鍵詞：雙絲雙弧 全滲透 熔深TWIN ARC TWIN WIRE SAW WELDINGPROCESS IN CONSTRUCTION STEELUSAS Metal System Xiong Haidong Abstract Twin arc twin wire SAW used in build H s

2、ection steel and BOX production，can increase efficiency greatly. When the main fillet weld of H section steel is to be complete penetrated, the web plate need not to be grooved. With times test and longtime practice, the twin arc twin wire SAW welding process is introduced in the article.Key words：t

3、win arc twin wire complete penetration penetration0 前言隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的發(fā)展，以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作水平的提高，傳統(tǒng)的小車埋弧焊已經(jīng)逐漸被高效率的門架式埋弧焊替代。近年來，越來越多的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)開始采用雙絲雙弧埋弧焊設(shè)備，來進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率以及焊縫質(zhì)量。雙絲雙弧埋弧焊以其高效率、大熔深、高焊縫質(zhì)量、逐漸被越來越多的廠家使用。然而，由于雙絲雙弧埋弧焊在國內(nèi)發(fā)展時(shí)間較短，應(yīng)用水平參差不齊，造成不少鋼結(jié)構(gòu)廠家設(shè)備沒有充分利用，投資沒有達(dá)到預(yù)期的收益。本文特別介紹經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，以及長期實(shí)踐應(yīng)用的雙絲雙弧埋弧焊的焊接工藝。1 雙弧雙絲埋弧焊的特點(diǎn)在

4、焊接厚板時(shí)，若采用單絲埋弧焊，加大焊接電流和電弧電壓，雖然可以增加焊絲填充量，提高焊接速度，但是由于熱輸入量大，熱循環(huán)過程快，會引起焊縫金屬組織粗大，沖擊性能降低。而且，熔化金屬可能來不及攤開，造成焊縫成型不美觀。雙絲雙弧埋弧焊由于是雙電弧單熔池，不僅實(shí)現(xiàn)高速焊接，而且熱循環(huán)過程相對較慢，有利于焊縫中微量元素的擴(kuò)散，提高焊縫性能。雙絲雙弧埋弧焊采用雙電源，雙焊絲（電極），前道直流后道交流。前電極為直流，采用大焊接電流低電弧電壓，充分發(fā)揮直流電弧的穿透力，獲得大熔深；后電極為交流，采用相對較小焊接電流大電弧電壓，增加熔寬，克服前道大電流可能形成的熔化金屬堆積，配合高速度焊接，從而形成美觀的焊縫成

5、形。由于前道電弧給后道焊接提供了預(yù)熱功能，還可以大幅度減低電力消耗。2 焊接H型鋼雙絲雙弧埋弧焊工藝2.1 雙絲雙弧埋弧焊設(shè)備及材料設(shè)備采用雙電源LINCOLN 之DC-1500、AC-1200，雙電極（焊絲），控制箱為NA-4、NA-3S，另配集成控制箱，焊絲采用錦泰4.0、4.8mm埋弧焊絲，焊劑采用錦泰SJ101焊劑，工件母材為Q345B鋼板。2.2 焊接H型鋼主焊縫非全滲透焊接這一焊接工藝大部分鋼結(jié)構(gòu)廠家都能適當(dāng)應(yīng)用，也是目前雙弧雙絲埋弧焊在建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中最廣泛的用法。但是，前后電極間距、焊絲伸出量、以及電流電壓和速度的配比不恰當(dāng)?shù)囊膊簧僖姟Ｏ喈?dāng)多的焊接工程師錯(cuò)誤的認(rèn)為，雙絲的目的在

6、于增加熔敷金屬量而提高效率，即原單絲需要焊接4道的，采用雙弧雙絲后，僅需2道即可完成焊接。所以他們的工藝參數(shù)偏向于大電流而低速度，由此容易造成熔深過大，焊縫成形差，焊縫性能低等問題。實(shí)際上，雙絲雙弧埋弧焊主要在于通過提高焊接速度來提高效率，即增加的熔化金屬被快速分?jǐn)偟捷^長的焊縫里，從而不僅實(shí)現(xiàn)高速焊接，還獲得優(yōu)良的焊縫。焊接示意圖如圖1，焊接工藝參數(shù)如表一圖1焊接H型鋼主焊縫非全滲透焊接表一：焊接H型鋼主焊縫非全滲透焊接工藝參數(shù)腹板厚度（T，mm）81012161824焊接電流（A）DC=750DC=825DC=900DC=1075DC=1100DC=1100AC=550AC=600AC=70

7、0AC=750AC=850AC=850電弧電壓（V）DC=28DC=30DC=32DC=34DC=37DC=37AC=30AC=33AC=34AC=36AC=39AC=39焊絲直徑(mm)4.84.84.84.84.84.8電極角度（）DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=12焊接速度（mm/min）170012701000740540370電極間距（S，mm）161619191922焊絲伸出長度（mm）253238455050焊腳尺寸（K ，mm）6.58101316192.3焊接H型鋼主焊縫的全滲透焊接大部分鋼結(jié)

8、構(gòu)廠家不能充分利用雙絲雙弧埋弧焊的這一功能。由于技術(shù)的進(jìn)步或特殊行業(yè)、結(jié)構(gòu)形式的需要，很多情況下（例如化工行業(yè)的鋼柱、鋼梁，工業(yè)廠房的吊車梁等等），焊接H型鋼的四條主焊縫要求全滲透，焊接完成要進(jìn)行UT探傷。對于腹板較厚的焊接H型鋼，常規(guī)工藝是采用開破口、氣保焊打底配合清根實(shí)現(xiàn)全滲透焊接。在雙絲雙弧埋弧焊條件下，22mm以下腹板可以不開坡口而直接實(shí)現(xiàn)全滲透焊接，從而避免了開坡口、氣保焊打底、清根等工序，不僅大幅度提高了生產(chǎn)效率，還降低了焊接變形，大幅降低了成本。焊接示意圖如圖2，焊接工藝參數(shù)如表二圖2焊接H型鋼主焊縫的全滲透焊接表二：焊接H型鋼主焊縫的全滲透焊接腹板厚度（T，mm）1012141

9、61822焊接電流（A）DC=850DC=950DC=1000DC=1025DC=1075DC=1100AC=575AC=650AC=700AC=750AC=800AC=850電弧電壓（V）DC=30DC=32DC=33DC=34DC=36DC=37AC=32AC=33AC=34AC=36AC=38AC=39焊絲直徑(mm)DC=4.8DC=4.8DC=4.8DC=4.8DC=4.8DC=4.8AC=4.0AC=4.8AC=4.8AC=4.8AC=4.8AC=4.8電極角度（）DC=0 AC=15DC=0 AC=15DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=12DC=0 AC=1

10、0焊接速度（mm/min）12701020900762610450電極間距（mm）161919191922焊絲伸出長度（mm）253238455050焊腳尺寸（K ，mm）6.38101114162.4 箱型柱四條主焊縫的全滲透焊接這一焊接工藝只有重型鋼結(jié)構(gòu)廠才會用到。其工藝參數(shù)及要點(diǎn)如圖3-圖6。圖3第一道 1.DC=620A 32V，AC=620A 40V， 速度=880-950mm/min； 2.注意焊縫不可太高，尤其不可凸出； 3.焊道如有咬邊應(yīng)降低電流，調(diào)慢速度。圖4第二道起 DC=700880A 3437V，AC=700880A 3740V，速度=700850mm/min焊接到蓋面前一道時(shí)，如有高低不平應(yīng)單絲補(bǔ)焊電流650A 電壓32V速度 825mm/min，或手工補(bǔ)焊填平。圖5蓋面道 DC=750800A 3437V，AC=750A 38V ，速度=600700mm/min其它注意事項(xiàng)：焊絲伸出長度40mm；電極間距3035mm；先DC起弧，5-7秒再AC起弧。圖6 3 結(jié)論1）雙絲雙弧埋弧焊是先進(jìn)工藝方法，由于實(shí)現(xiàn)了高速焊接，可以大幅度提高生產(chǎn)效率；2）有利于改善焊縫成形及焊縫性能；3）制作焊接H型鋼腹板較厚時(shí)，可以不開坡口實(shí)現(xiàn)