一种用于焊接单桩基础纵缝坡口的消磁方法与流程

专利检索2022-05-11  15



1.本发明属于海上风力发电技术领域,具体涉及一种用于焊接单桩基础纵缝坡口的消磁方法。


背景技术:

2.海上风电单桩基础一般为低合金钢,低合金钢本身带有一定的磁性,碳刨及其他加工过程中会导致强化其磁性的现象,而带有磁性的低合金钢在焊接时会出现噼里啪啦的响声,电弧磁偏吹以及会产生大量飞溅现象,无法完成焊接,即使是勉强焊接,也会因存在大量缺陷而导致产品的不合格。现阶段消磁方法一般有三种,分别是高温加热、利用消磁机和放置交变磁场来消除磁性,但这三种方法需要通过专业的仪器来进行消磁,成本较高,且这样的消磁方法不太适用于体积较小的单桩基础。
3.经过检索,中国专利文献公告号cn105312728a,公告日2016年02月10日,公开了一种用于消除持续性强磁场对焊接操作影响的装置,文中提出“包括上电磁感应装置和下电磁感应装置;上、下电磁感应装置分别包括上、下逆变焊机,上、下逆变焊机的正极分别通过上、下焊接接地线进行可靠接地、负极分别与带有磁性的上、下待焊部件上缠绕数匝的上、下柔性感应线圈相连,上、下柔性感应线圈的线圈头部分别与上、下电焊钳相连,上、下电焊钳分别用于对上、下专用消磁焊接件进行焊接 ;上待焊部件和下待焊部件之间为坡口部,坡口部设有连接高斯计的高斯计测量笔,坡口部外侧设有用于测量磁感应强度方向的指南针以及电焊机导线,电焊机导线连接弧焊电源”,此现有技术是利用了直流电消磁的原理,在被焊部件焊口部位产生与外部磁场相反的次生磁场,与原有磁场相互抵消,来抵消或消除局部磁性,此操作方法较为复杂,成本也较高,并不适用体积较小的单桩基础的消磁。为此,需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种用于焊接单桩基础纵缝坡口的消磁方法,以解决上述背景技术中提出的现阶段消磁方法操作过程复杂,成本高,不适用于体积较小的单桩基础的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于焊接单桩基础纵缝坡口的消磁方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤如下:s1、判断磁性强弱:将带有磁性的单桩基础纵缝坡口下方放置一排铁块,使单桩基础纵缝坡口能够在铁块的吸附下判断磁性的强弱;s2、放置永磁铁:在单桩基础纵缝坡口上方两端与中间等距离地放置在永磁铁,永磁铁是在磁吸吊上取下的;s3、抵消或减弱磁场磁性:调整永磁铁的位置和方向,使永磁铁能够在调整过程中产生与纵缝坡口相反的磁场,此时相反磁场产生的磁性会被相互抵消或减弱,继而消除纵缝坡口上的磁性,同时铁块会随磁性消散或减弱后掉落,而后使用药芯气保焊进行试焊,试
焊失败后会重复s1到s3直至试焊不会发生电弧磁偏吹及大量飞溅的现象;s4、焊接:在试焊达到焊接标准后,对纵缝坡口进行预热并采用埋弧焊进行焊接,埋弧焊的焊接参数为:焊接电流620-720a,焊接电压27-35v,焊接速度22-30m/h;s5、焊后热处理:将焊好的纵缝上下两面分别依次覆盖上陶瓷加热垫和保温棉,而后按照热处理工艺设置程序,启动温控仪加热至居里点,然后按工艺程序进行保温、降温直至常温,当热处理的温度高于单桩基础钢板的770℃居里温度时,单桩基础钢板会成为顺磁体,使单桩基础钢板对磁场响应很弱,电感量也会逐渐减小直至消失。
6.现有技术相比,本发明的有益效果是:1.本发明采用铁块判断磁性的强弱,再利用现有磁吸吊设备上取下的永磁铁产生与纵缝坡口相反的磁场,通过相反磁场产生的磁性相互抵消或减弱,最终消除纵缝坡口上的磁性,从而达到高质量的焊接效果,满足了体积较小单桩基础的焊接技术要求,在简化了消磁操作过程的,同时降低了成本,极大地缩短了单桩基础焊接的工期。
7.2.本发明利用药芯气保焊对消除磁性后的纵缝坡口进行试焊,使得纵缝坡口在焊接时能够保证高效的焊接质量和效率,有效地提高了单桩基础的焊接质量和效率,也在极大程度上缩短了单桩基础焊接的工期。
8.3.本发明通过陶瓷加热垫和保温棉依次覆盖到焊缝上,使焊缝在热处理时能够保持良好的处理温度,保证了焊缝的稳定性。
9.4.本发明通过热处理工艺对焊缝进行加热消磁处理,使单桩基础不仅消除了焊缝的应力,而且改善了受力的状况,还可细化晶粒改善金相组织,提高了力学性能。
附图说明
10.图1为本发明的整体步骤流程示意图;图2为本发明的单桩基础纵缝坡口消磁的结构示意图;图3为本发明的纵缝坡口焊后热处理消磁的结构示意图;图4为本发明的焊后热处理工艺曲线示意图。
11.其中:1、纵缝坡口;2、铁块;3、永磁铁;4、陶瓷加热垫;5、保温棉。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
13.实施例1:(以试焊成功为例)请参阅图1,一种用于焊接单桩基础纵缝坡口的消磁方法,包括具体步骤如下:首先将带有磁性的单桩基础纵缝坡口1下方放置一排铁块2,使单桩基础纵缝坡口1能够在铁块2的吸附下判断磁性的强弱(如图2所示);再在三个磁吸吊上取下五吨的永磁铁3,这五吨的永磁铁3等距离放置到单桩基础纵缝坡口1上方两端与中间处;然后通过磁吸机对永磁铁3的位置和方向进行调整,当永磁铁3调整的位置和方向会使铁块2掉下来,即永磁铁3会产生与纵缝坡口1相反的磁场,而相反磁场产生的磁性会被相互抵消或减弱,继而消除纵缝坡口1上的磁性,同时铁块2会随磁性消散或减弱后掉落,铁块2掉落后使用药芯气保焊对纵缝坡口1进行试焊,试焊后不会出现电弧磁偏吹及大量飞溅的现象;此时试焊就已达到焊接标
准,达标后先对纵缝坡口1进行预热,而后采用焊接电流为620-720a,焊接电压为27-35v,焊接速度为22-30m/h埋弧焊对纵缝坡口1进行焊接;将焊接好的纵缝的上下两面先铺垫上陶瓷加热垫4,再在陶瓷加热垫4上分别覆盖上保温棉5(如图3所示),使焊缝在热处理时能够保持良好的处理温度,而后按照热处理工艺设置程序,启动温控仪加热至单桩基础钢板的770℃居里温度,然后按照工艺程序保持770℃居里温度150分钟,而后进行降温至500℃-600℃保持1-2分钟后降至常温(如图4所示),使得单桩基础不仅消除了焊缝的应力,而且改善了受力的状况,还可细化晶粒改善金相组织,提高了力学性能。
14.实施例2:(以试焊失败为例)本实施例中,单桩基础纵缝坡口的消磁方法与实施例1一致,仅试焊未能成功,即:铁块2掉落后使用药芯气保焊对纵缝坡口进行试焊,试焊后依旧出现电弧磁偏吹及大量飞溅的现象,此时因考虑到是否是磁场判断有误,再次将一排铁块2放置到单桩基础纵缝坡口1下方,若铁块2不能吸附到单桩基础纵缝坡口1处,即磁场判断正确,而后查看单桩基础纵缝坡口1处是否有外部因素应及时排除,排除后对纵缝坡口1进行再次试焊,再次试焊后不会出现电弧磁偏吹及大量飞溅的现象,此时就达到焊接标准,然后再对纵缝坡口1进行焊接;若铁块2能吸附到单桩基础纵缝坡口1处,即磁场判断有误,再将永磁铁3等距离放置到单桩基础纵缝坡口1上方两端与中间处,对永磁铁3的位置和方向进行调整,使铁块2掉下来,即消除了纵缝坡口1上的磁性,铁块2掉落后使用药芯气保焊再次对纵缝坡口1进行试焊,再次试焊后不会出现电弧磁偏吹及大量飞溅的现象,此时就达到焊接标准,然后再对纵缝坡口1进行焊接。
15.实施例3:(以试焊失败为例)本实施例中,单桩基础纵缝坡口的消磁方法与实施例1一致,仅热处理工艺对焊缝进行加热消磁不一致,即当加热的温度高于单桩基础钢板的770℃居里温度时,单桩基础的钢板会成为顺磁体,使单桩基础钢板对磁场响应很弱,电感量也会逐渐减小直至消失。
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