双相不锈钢厚板电磁复合双面埋弧焊接方法与设备

摘要

本发明公开一种双相不锈钢焊接方法及其设备，是不开坡口厚板双相不锈钢电磁复合场控制大电流埋弧双面堆焊方法，通过励磁电源提供励磁电流，产生外加纵向电磁场，利用电磁场综合控制和实现不开坡口厚板双相不锈钢的埋弧焊接过程。本发明焊接设备设有励磁电源、焊接电源、励磁焊接设备、辅助电场设备和水冷系统；励磁设备由励磁线圈构成，固定于焊矩上，产生与焊炬同轴的外加纵向电磁场，在励磁线圈的支架内有水冷系统。通过电磁场复合埋弧焊，实现高效、优质、低成本的不开坡口厚板双相不锈钢埋弧焊接，可用于造船、化工等行业的厚板双相不锈钢的焊接。

主权项

一种双相不锈钢厚板电磁复合双面埋弧焊接方法，其特征在于：在埋弧焊接条件下，使用带导磁铁芯(16)和水冷系统(18)的电磁搅拌励磁线圈(4)，通过励磁电源(19)提供励磁电流，产生时变的外加纵向磁场，形成不开坡口的电磁复合双面埋弧焊接方法，控制焊接电弧、焊接熔池和焊缝凝固过程，使焊接熔池熔体充分搅拌；在预热、控制层间温度和控制焊接热输入的配合下，对双相不锈钢厚板(6)实现不开坡口的电磁复合双面埋弧焊接过程，保证双相不锈钢焊缝的奥氏体和铁素体各占50％；所述的焊接工艺条件包括：(A)双相不锈钢构件的厚度为6‑20mm，采用不开坡口的电磁复合埋弧焊接方法；接头采用I型坡口，装配间隙1‑4mm；接头端面采用机械加工平整光滑，焊前清理接头端面的油污和水分，并干燥；(B)焊缝背面通有氩气或氩‑氮混合气体作为保护气体，使焊缝背面获得保护，保护气体流量为12‑28L/min；(C)采用熔化极气体保护焊接方法进行打底焊接；焊接电流为80‑180A，焊接速度30‑60cm/min；保护气体为氩气或以氩气为主的混合气体，保护气体流量为10‑30L/min；焊接起弧前就开始通以保护气体10‑30s，熄弧后继续保持通以保护气体10‑40s；以便使焊缝和热影响区在焊接前和冷却时均得到有效保护；(D)采用电磁复合的埋弧焊接方法进行中间层焊接，采用红外测温手段，控制层间温度低于150度，焊后应仔细清渣；电磁复合埋弧焊接工艺焊接电流350‑1000A，焊接电压30‑45V，焊接速度35‑80cm/min，励磁电流10‑50A，励磁频率4‑30Hz，占空比30％‑70％；(E)待单面焊接完毕后，将工件翻转进行背面焊接；采用电磁复合埋弧焊接方法进行背面焊接，控制中心部重叠熔合厚度为板厚的10％‑20％，控制层间温度低于150度，焊后应仔细清渣；(F)采用熔化极气体保护焊接方法进行盖面焊接，焊后检查并清理焊缝；焊接电流为80‑180A，焊接速度30‑60cm/min；保护气体为氩气或以氩气为主的的混合气体，保护气体流量为10‑30L/min；熄弧后继续保持通以保护气体，使焊缝和热影响区在冷却时均得到有效保护。