一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法，属于缺陷试板的制作技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤：（1）根据预设的未熔合缺陷的数量和位置制作模拟表面未熔合缺陷、模拟层间未熔合缺陷、模拟根部未熔合缺陷，在一对异种钢板焊件的待焊部位加工剖口后；（2）进行无缺陷焊接，当焊接厚度达到工件厚度的1/2或其它层间位置处时，停止焊接；（3）在焊缝表面进行加工使焊缝表面平滑；（4）在剖口面与焊缝的抵接面处从焊缝的顶面向剖口的底部蚀刻凹槽缺陷，蚀刻完成后在凹槽缺陷的上方放置焊丝进行焊接得到未熔合缺陷，达到更加准确的控制模拟试块中未熔合缺陷的尺寸的效果。缺陷的尺寸的效果。缺陷的尺寸的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法


[0001]本专利技术涉及缺陷试板的制作领域，尤其是涉及一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法。

技术介绍

[0002]随着各类设备和材料的增加，不同材料之间的组合应用日益普遍，尤其是异种钢材料的焊接在近年来呈现连年增加的趋势。但是由于不同种类的钢材料在物理、化学等特性上有明显的区别，所以异种钢材料在对接的过程中会遇到焊接的问题。
[0003]异种钢间的焊缝通常都必须做100%无损检测，依据国家检测标准规定在进行异种钢焊缝检测前必须采用模拟试块进行焊缝验证，异种钢焊缝由于母材和焊缝材质不同，导致焊接性能不同，在焊接时容易出现坡口未熔合缺陷，未熔合缺陷的危害程度与裂纹相当，很容易导致焊缝爆裂。而现场未熔合缺陷大多窄小，如果检测灵敏度不够很容易造成漏检，目前国内未熔合缺陷都是啥采用手工焊接，在焊接时故意放小电流，但是该方法做出的未熔合缺陷较大，且尺寸难以控制；对于模拟试块中的缺陷尺寸在国家标准中有严格的要求，尤其是在役焊缝检测时，模拟试块中的缺陷长度和缺陷高度有严格的要求，例如NB/T47013.15超声相控阵检测技术标准就对模拟试块的缺陷尺寸要求不允许超过验收等级的2级，如8mm厚的焊缝，模拟试块中的缺陷长度不能超过8mm，缺陷的自身高度不能超过1mm，这样的尺寸手工焊接是很难实现的。
[0004]所以模拟试块中缺陷尺寸的控制是异种钢焊缝质量检测的关键。

技术实现思路

[0005]为了更加准确的控制模拟试块中未熔合缺陷的尺寸，本专利技术提供一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法。
[0006]本专利技术提供的一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法采用如下的技术方案：一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法，包括以下步骤：（1）根据预设的未熔合缺陷的数量和位置制作未熔合缺陷，在一对异种钢板焊件的待焊部位加工剖口后；（2）进行无缺陷焊接，当焊接厚度达到工件厚度的1/2处或其它层间位置处时，停止焊接；（3）在焊缝表面进行加工使焊缝表面平滑；（4）在剖口面与焊缝的抵接面处从焊缝的顶面向剖口的底部采用EDM刻槽技术蚀刻凹槽缺陷，电极丝直径0.2mm，蚀刻出宽度为0.2
±
0.05mm的模拟未熔合缺陷，模拟缺陷的长度和深度参考NB/T47013.3标准规定的缺陷尺寸，蚀刻完成后在凹槽缺陷的上方放置焊
丝进行焊接得到未熔合缺陷，其中焊丝直径小于焊接电极尖端直径，大于模拟未熔合缺陷的宽度，焊丝长度大于模拟缺陷长度。
[0007]优选的，所述步骤（4）中采用钨极氩弧焊，焊接电极尖端直径≤1mm，并用1G平焊，焊接电流为10
‑
40A，焊接采用脉冲峰基值断续焊接，并直线往复摆动，焊枪夹角为60
°
。
[0008]优选的，所述焊丝长度大于模拟缺陷长度的8
‑
12%。
[0009]优选的，所述未熔合缺陷的位置包括焊缝表面的未熔合缺陷、焊缝中间剖口处的未熔合缺陷（也可以称作层间未熔合缺陷）、焊缝根部处的未熔合缺陷。
[0010]优选的，所述焊缝根部处的未熔合缺陷的制作方式为：使剖口的底部朝上，且剖口面垂直于地面，沿着剖口面，从剖口的底部向剖口的顶部蚀刻凹槽缺陷，电极丝直径0.2mm，蚀刻出宽度为0.2
±
0.05mm的模拟未熔合缺陷，模拟缺陷的长度和深度参考NB/T47013.3标准规定的缺陷尺寸，蚀刻完成后得到焊缝根部处的未熔合缺陷。
[0011]优选的，所述焊缝表面的未熔合缺陷的制作方式为：待焊缝中间剖口处的未熔合缺陷制作完成后，继续向上焊接，直至剖口处焊接完成后使剖口面垂直于地面，沿着剖口面从剖口的顶部向底部蚀刻凹槽缺陷，电极丝直径0.2mm，蚀刻出宽度为0.2
±
0.05mm的模拟未熔合缺陷，模拟缺陷的长度和深度参考NB/T47013.3标准规定的缺陷尺寸蚀刻完成后得到焊缝表面的未熔合缺陷。
[0012]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的目的是研发一种火电厂专用的异种钢焊缝模拟试块，由于火电异种钢焊缝是马氏体钢和不锈钢通过Ni基焊材进行焊接，现场出现最多的缺陷就是焊缝两侧剖口处的未熔合缺陷，因此本专利技术中将未熔合缺陷的位置设置在焊缝表面、焊缝中间剖口处以及焊缝根部处时基本能够代表实际异种钢焊接后的缺陷位置，从而使得利用本专利技术得到的模拟试块时可以准确对异种钢焊缝进行验证，而且本专利技术中对于未熔合缺陷的制作是采用缺陷刻蚀与补焊的方式结合实现了异种钢焊缝模拟缺陷尺寸的精确控制，通过在焊缝上刻蚀出一个长度、宽度和标准规定相同的槽，用这个槽内模拟真实的未熔合缺陷，然后在槽的上方放置一根焊丝，且限定了焊丝的直径与焊接电极尖端直径、电极丝直径之间的关系，以及焊丝长度与模拟缺陷的长度之间的关系，其目的是在进行继续焊接时只使焊丝作为被熔体，而不熔合模拟缺陷位置处的焊肉，通过本专利技术的工艺做出来的未熔合缺陷的尺寸误差在
±
5%的范围内，从而实现未熔合缺陷的精确制作。
[0013]由于在焊接的过程中，为了保证后焊接的位置和前焊接的位置能够有效连接在一起，已焊接处的焊缝也会部分熔化。本专利技术中选择焊丝直径小于焊接电极尖端直径且焊丝的直径是电极丝直径的8
‑
12%，焊丝长度是模拟缺陷长度的8
‑
12%时，在焊接的过程中能够保证焊丝熔化，同时不会破坏已经刻蚀完的凹槽，从而能够有效保证未熔合缺陷的尺寸，使得未熔合缺陷在焊接完成后依然存在而且也符合标准中的要求。除此之外，当焊丝直径大于焊接电极极端直径时，会导致焊丝的熔化时间延长，同时焊接电流也会大于40A，当焊接电流过大时操作人员在焊接的过程中会出现晃动的情况，进而可能会导致焊丝下方的凹槽缺陷边缘也出现熔化的情况，导致未熔合缺陷的尺寸出现不规则的情况，而当焊丝直径过小时，容易导致熔化后的焊丝渗入凹槽缺陷中，使得未熔合缺陷的尺寸也不符合标准中的要求，从而也会影响焊缝检测的准确性，所以本申请中选择焊丝的直径小于焊接电极的尖端直径、同时限定了焊接的电流为10
‑
40A，焊接采用脉冲峰基断续焊接的方式时，能够有效
保证焊接过程中电压的稳定性以及焊接的时间，使得焊丝既能够快速熔化而又不会破坏凹槽缺陷的尺寸，有效保证未熔合缺陷的尺寸能够符合标准中的要求。
附图说明
[0014]图1是不同位置和深度的未熔合缺陷的结构示意图。
[0015]图2是步骤（21）机加工前和机加工后的结构示意图。
[0016]图3是步骤（22）处焊丝位置的结构示意图。
[0017]图4是焊缝表面的未熔合缺陷和焊缝根部处的未熔合缺陷的制作结构示意图。
[0018]附图标记说明：1、焊缝表面的未熔合缺陷；2、焊缝表面的未熔合缺陷；3、焊缝中间剖口处的未熔合缺陷；4、焊缝中间剖口处的未熔合缺陷；5、焊缝根部处的未熔合缺陷；6、焊缝根部处的未熔合缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据预设的未熔合缺陷的数量和位置制作未熔合缺陷，在一对异种钢板焊件的待焊部位加工剖口后；（2）进行无缺陷焊接，当焊接厚度达到工件厚度的1/2处或其它层间位置处时，停止焊接；（3）在焊缝表面进行加工使焊缝表面平滑；（4）在剖口面与焊缝的抵接面处从焊缝的顶面向剖口的底部采用EDM刻槽技术蚀刻凹槽缺陷，电极丝直径0.2mm，蚀刻出宽度为0.2
±
0.05mm的模拟未熔合缺陷，模拟缺陷的长度和深度参考NB/T47013.3标准规定的缺陷尺寸，蚀刻完成后在凹槽缺陷的上方放置焊丝进行焊接得到未熔合缺陷，其中焊丝直径小于焊接电极尖端直径，大于模拟未熔合缺陷的宽度，焊丝长度大于模拟缺陷长度。2.根据权利要求1所述的一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法，其特征在于：所述步骤（4）中采用钨极氩弧焊，焊接电极尖端直径≤1mm，并用1G平焊，焊接电流为10
‑
40A，焊接采用脉冲峰基值断续焊接，并直线往复摆动，焊枪夹角为60
°
。3.根据权利要求1所述的一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法，其特征在于：所述焊丝长度大于模拟缺陷长度的8<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆，于达，宋逵，张永生，张洋，徐广宝，
申请(专利权)人：天津诚信达金属检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：