电解槽上部H梁腹板拼接焊缝焊接工艺探讨

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1、2017年2月建材与装饰工艺与设备电解槽上部H梁腹板拼接焊缝焊接工艺探讨刘桂章（十一冶建设集团有限责任公司广西柳州545007）摘要：随着铝工业的发展，大型铝电解槽的应用日益普及，槽壳的尺寸也越来越大，相应的电解槽上部结构H梁跨度越长，那就意味着H梁腹板需要拼接，由于H梁跨度大，承载重，那么H梁腹板拼接焊缝焊接显得尤为重要。本文结合以往的施工技术经验，提出H梁腹板拼接焊缝焊接新工艺，在实际工程应用中取得了良好的效果。关键词：铝电解槽；上部结构；H梁腹板拼接；焊接线能量；焊缝熔深中图分类号：TG441.7文献标识码：A文章编号：1673

2、-0038（2017）05-0179-03引言焊接电流过小则熔深不足，导致熔合不好，产生未焊透和夹渣等上部结构（详图见图1）H梁是铝电解槽的主要组成部分，其缺陷。焊接电压是决定熔宽的主要因素，在一定的焊接电流与焊跨度大，承载重，力学性能要求高。由于H梁跨度大，那么H梁腹接速度之下，焊接电压过大，造成焊剂融化量增加，电弧不稳定，板必须由两块钢板拼接而成，如图2所示。容易产生焊肉咬边、气孔等焊接缺陷。而在一定的焊接电流和焊接电压之下，焊接速度越快越容易产生咬边、未焊透、焊肉余高大而窄、成型不好等缺陷，如果焊剂速度过慢，则造成很大的焊接熔池

3、，容易造成烧穿现象和焊缝熔宽过大。焊接线能量不仅在焊接电流、电压和焊接速度上得到直观的体现，同时它也在焊丝直径的大小上有所体现。当在一定的焊接电流、电压和焊接速度之下时，焊丝直径越小，那么经过焊丝的电流越大，焊接线能量越大，反之越小。所以在控制焊接电流、电压和焊接速度之前还要考虑焊丝直径的大小问题。图1上部结构1.2焊接线能量与板材厚度之间的关系根据以往的埋弧自动焊经验得出：焊接较薄的板材时焊接参数比较小，反之则选择比较大的焊接参数。对于一定板厚的焊图2H梁腹板拼接焊缝缝，其焊接参数在未焊透与烧穿之间存在一个比较稳定的的比由于H梁腹板

4、对接属于拼接焊缝，再结合埋弧自动焊生产例关系。当焊接电流、电压和焊接速度相应稳定的条件下，焊接效率高、焊接质量好、熔透性强、成型美观等特点，H梁腹板拼接线能量与板材厚度存在一线关系：采用不开坡口、双面埋弧自动焊焊透的焊接方法进行焊接。q=Q/δ=KIU/Vδ根据以往施工经验，埋弧自动焊经常会出现烧穿或未熔透等式中：q为焊接线能量与焊缝钢板厚度的比值（J/mm2）；Q为焊接缺陷，而造成这些缺陷的原因主要是对焊接时的熔深度控焊接线能量（J/mm）；I为焊接电流（A）；U为焊接电压（V）；V为焊制不当造，因此在焊接过程中对焊接熔深度的控制是

5、很有必要接速度（mm/s）；δ为焊缝钢板厚度（mm）；K为表达式系数，采用的。埋弧焊焊接时系数K取值0.95。1埋弧自动焊工艺评定q值对于比较合适的焊接参数是一个比较稳定的数值。因1.1焊接线能量此，焊接线能量可以表述为：埋弧自动焊的焊缝熔深度主要是由焊接电流、电压和焊接速Q=qδ从公式可以看出，当焊缝板材厚度δ增大时，线能量Q值越度三要素共同决定的，而这三要素的综合反映则是焊接线能量。大反之越小、如果q值的取值范围确定，就可以根据板厚δ来计焊接线能量是指焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，其算出线能量Q值，进而确定焊接电流、电压和焊

6、接速度。公式如下表示：IU1.3比值q值的确定Q=V焊接线能量与板材厚度的比值q是一个未知值，我们可以通式中：I——焊接电流（A）；过实际实验来论证其取值范围。U——电弧电压（V）；1.3.1实验方法V——焊接速度（mm/s）；H梁拼接焊缝采取I对接，双面埋弧自动焊焊透的方法进行Q——线能量（J/mm）。焊接。实验时，准备一批对接焊缝试板，板厚δ=10mm，组对间隙由公式可见，焊接电流是决定熔深的主要因素，增大电流能为1~2mm，材质为Q235，其尺寸详见图3，焊接采用NZ1-100型提供生产效率，但在一定的焊接速度与焊接电压之下，焊

7、接电流埋弧焊接进行焊接，焊丝为准4.0mmH08A埋弧焊丝，焊剂为过大会曾大钢材的热影响区，从而容易造成烧穿和焊瘤等缺陷。HJ431。·179·工艺与设备建材与装饰2017年2月试板正面按给定的线能量与板材厚度的比值进行埋弧自动正面焊丝规格准4mm，焊接电流I=550~615A，电弧电压U=焊焊接，焊完后酸洗试板端面观察焊缝的熔敷情况，并用游标卡33.5~35.5V，焊接速度v=120cm/min，其焊接线能量Q在2.4~尺量出焊缝的熔深尺寸，得出数值后算出熔深比，熔深比是指焊2.88kJ/mm之间。缝熔深度与板材厚度的比值。试板背面

8、焊接亦按此方法进行，并背面焊丝规格准4mm，焊接电流I=615~680A，电弧电压U=记录相应数据，最后将所得的熔深数值与线能量的相关数值统35.5~37.5V，焊接速度v=120cm/min，其焊接线能量Q在2.88~