阅读说明：本技术 X型坡口的焊道根部工艺检验尺及其制作方法和使用方法 (Welding bead root process inspection ruler for X-shaped groove and manufacturing method and using method thereof ) 是由 李勇 刘勇 潘秦 奚宝成 杨泽钰 蔡莼 周福斌 顾振强 黄雪强 于 2020-03-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种X型坡口的焊道根部工艺检验尺及其制作方法和使用方法,所述X型坡口包括位于正面的第一坡口和位于反面的第二坡口,所述检验尺为两侧面与所述第二坡口内侧面相配合的V形板状结构,所述V形板状结构的尖端部为弧形头,所述弧形头的弧面两侧分别与所述检验尺的两侧面相切,且所述弧形头的宽度与所述第一坡口和所述第二坡口的交叉处的宽度相同。本发明的X型坡口的焊道根部工艺检验尺结构简单,可以方便快速的对先前焊接的坡口的清根效果进行检测,便于快速判断是否将坡口两边未熔合焊渣进行再次清根处理。通过该检验尺修整坡口可做到背面坡口加工的标准化,有效地提升了焊缝内部焊接质量以及焊接效率。(The invention discloses a welding bead root process inspection ruler with an X-shaped groove, a manufacturing method and a using method thereof, wherein the X-shaped groove comprises a first groove positioned on the front side and a second groove positioned on the back side, the inspection ruler is of a V-shaped plate-shaped structure, two side surfaces of the V-shaped plate-shaped structure are matched with the inner side surface of the second groove, the tip end of the V-shaped plate-shaped structure is an arc-shaped head, two sides of the arc surface of the arc-shaped head are respectively tangent to two side surfaces of the inspection ruler, and the width of the arc-shaped head is the same as the width of the intersection of the first groove and the second groove. The test ruler for the welding bead root process of the X-shaped groove has a simple structure, can conveniently and quickly detect the back gouging effect of the previously welded groove, and is convenient for quickly judging whether to carry out the back gouging treatment on the unfused welding slag on two sides of the groove again. The standardization of back groove processing can be achieved by finishing the groove through the inspection ruler, and the welding quality and the welding efficiency inside the welding seam are effectively improved.)

X型坡口的焊道根部工艺检验尺及其制作方法和使用方法

技术领域

本发明涉及一种X型坡口的焊道根部工艺检验尺及其制作方法和使用方法。

背景技术

大型集装箱船用止裂钢的厚度一般都会超过60mm，由于在船坞搭载段大厚板立位焊缝较多，采用的焊接方法一般为较成熟的半自动FCAW焊(药芯焊丝电弧焊)，坡口形式为X型坡口，焊接顺序是预热后先焊完一面，另一面要经过碳弧气刨清根、修整坡口、打磨、预热后方可焊接。由于清根面采用手工碳弧气刨，清根后另一面坡口深度会大于钢板厚度的一半，形成窄而深的坡口形状，如图1所示。

在对钢板另一面进行焊接时，焊枪在焊接时进行横向摆动，由于坡口的间距比较小，容易造成焊枪喷嘴卡住而活动受限，导致坡口两边未熔合缺陷。不仅会影响了焊缝内部无损检测的合格率，还会因后期的焊缝返修进行反复加热导致材料的机械性能指标下降以及增加了焊接工时，增大了产品制造成本。因此，在对另一面进行焊接前需要对先前焊接的坡口的清根效果进行检测，将坡口两边未熔合焊渣进行清理，并修整坡口。现有技术中大多数都是采用肉眼观察或者使用射线探伤或超声波探伤方式进行检测，前者的检验方法不准确，后者不仅耗费时间和提高检测成本，而且使用不方便，无法在特定的条件下使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法简便快速检验坡口焊接缺陷的缺陷，提供一种X型坡口的焊道根部工艺检验尺及其制作方法和使用方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种X型坡口的焊道根部工艺检验尺，所述X型坡口包括位于正面的第一坡口和位于反面的第二坡口，其特点在于，所述检验尺为两侧面与所述第二坡口内侧面相配合的V形板状结构，所述V形板状结构的尖端部为弧形头，所述弧形头的弧面两侧分别与所述检验尺的两侧面相切，且所述弧形头的宽度与所述第一坡口和所述第二坡口的交叉处的宽度相同。

较佳地，所述检验尺的高度大于所述第二坡口的深度。

较佳地，所述检验尺的尺身上沿其高度方向的中分线上设有刻度，所述刻度的起始点为所述弧形头的弧面位于所述中分线上的一点。

较佳地，所述检验尺的尺身上远离所述弧形头的一端设有水平仪，所述水平仪的长度方向与所述检验尺的高度方向互相垂直。

较佳地，所述检验尺的尺身上远离所述弧形头的一端设有悬挂孔。

一种如上所述的X型坡口的焊道根部工艺检验尺的制作方法，其特点在于，包括以下步骤：

S11、根据钢板的厚度确定第二坡口的相关参数；

S12、通过所述第二坡口的相关参数选择焊枪喷嘴直径、焊丝的长度、焊枪喷嘴摆动角度，确定焊缝成形系数，其中：所述焊缝成形系数是指在熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝深度的比值；

S13、通过所述焊缝成形系数得到所述弧形头的长度和宽度以及所述检验尺的高度；

S14、根据S13得到的数据进行加工，即得所述检验尺。

较佳地，所述第二坡口的相关参数包括坡口的角度、坡口的深度。

较佳地，所述焊缝成形系数不大于1.1。

一种如上所述的X型坡口的焊道根部工艺检验尺的使用方法，其特点在于，包括以下步骤：

S21、将所述检验尺的弧形头一端放入第二坡口，并使所述检验尺的高度方向的中分线与所述X型坡口的中分线重合；

S22、判断所述检验尺的弧形头能否顺利穿过所述第一坡口和所述第二坡口的交叉处进入第一坡口内，得到检验结果；

S23、根据得到的所述检验结果，判断是否进一步对所述X型坡口的焊道根部进行碳弧气刨清根处理，以修整坡口。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的X型坡口的焊道根部工艺检验尺结构简单，可以方便快速的对先前焊接的坡口的清根效果进行检测，便于快速判断是否将坡口两边未熔合焊渣进行再次清根处理。通过该检验尺修整坡口可做到背面坡口加工的标准化，有效地提升了焊缝内部焊接质量以及焊接效率。

附图说明

图1为现有技术中对钢板进行FCAW焊后清根坡口示意图。

图2为本发明较佳实施例中X型坡口的焊道根部工艺检验尺的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例中对钢板进行FCAW焊后清根坡口处理后焊枪焊前摆动示意图。

附图标记说明：

检验尺 1

尺身 11

弧形头 12

水平仪 13

悬挂孔 14

钢板 2

第一坡口 21

第二坡口 22

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图2所示，本发明的一种X型坡口的焊道根部工艺检验尺，该X型坡口包括位于正面的第一坡口21和位于反面的第二坡口22，该检验尺1为两侧面与第二坡口22内侧面相配合的V形板状结构，V形板状结构的尖端部为弧形头12，弧形头12的弧面两侧分别与检验尺1的两侧面相切，且弧形头12的宽度与第一坡口21和第二坡口22交叉处的宽度相同。

在本实施例中，该检验尺1采用V形板状结构是为了使其与X型坡口的第二坡口22相吻合。在使用时，先在钢板2其中一端面的第一坡口21完成焊接，对另一端面的第二坡口22进行清根处理，然后将检验尺1的弧形头12放入清根后第二坡口22中，根据弧形头12能否穿过第一坡口21和第二坡口22交叉处判断是否继续进行清根处理。

检验尺1的高度大于X型坡口中第二坡口22的深度。在本实施例中，由于X型坡口在进行清根处理后，另一侧未焊接的坡口深度要大于其开始焊接前的第二坡口22的深度，为了方便检验尺1使用，检验尺1的高度要大于第二坡口22的深度。

检验尺1的尺身11上沿其高度方向的中分线上设有刻度，刻度的起始点为弧形头12的弧面位于中分线上的一点。在本实施例中，设置刻度是方便观察进行清根处理后要检验的坡口的深度，从而得到清根后要进行焊接时的焊缝深度。

检验尺1的尺身11上远离弧形头12的一端设有水平仪13，水平仪13的长度方向与检验尺1的高度方向互相垂直。这样是为了防止手持检验尺1在测量时相对于第二坡口面X、Y轴向角度偏差，所造成的坡口角度变小。

检验尺1的尺身11上远离弧形头12的一端设有悬挂孔14。方便安装钥匙环或绳带，为了便于携带。

以厚度为80mm的钢板2为例，如图3所示，在焊接前，S1面和S2面两侧的第一坡口21和第二坡口22的深度h均为40mm，在对S1面第一坡口21焊接完成后，需要从S2面的第二坡口22对第一坡口21的焊接部进行清根处理，由于FCAW焊的坡口即使采用较小的焊接参数也会得到较大数值的焊缝成型系数，其中，焊缝成形系数是指在熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝深度(H)的比值一般我们希望得到焊缝成形系数为方便计算，在本实施例中我们取焊缝宽度B不小于10mm，因此，此时的S2面的坡口深度不小于50mm(h+10mm)，即检验尺1的高度不少于50mm。检验尺1的角度设计应考虑焊丝伸出长度L(与焊丝直径有关，一般取不大于20mm)，喷嘴直径(取20mm)，焊丝摆动至第一坡口21与第二坡口22交叉处两侧的角度(a、b点为焊枪最小摆幅区间)。弧形头12的宽度与焊缝宽度(B)的宽度相同，弧形头12的高度不大于焊缝深度(H)。该检验尺1在使用时，如果弧形头12能够顺利穿过第一坡口21与第二坡口22交叉处进入清根后的第一坡口21内，则不需要再进行清根处理，否则需要继续进行清根处理。

在本实施例中，上述的检验尺1的制作方法，包括以下步骤：

S11、根据钢板2的厚度确定第二坡口22的相关参数，第二坡口22的相关参数包括坡口的角度、坡口的深度；

S12、通过第二坡口22的相关参数选择焊枪喷嘴直径、焊丝的长度、焊枪喷嘴摆动角度，确定焊缝成形系数，其中：焊缝成形系数是指在熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝深度的比值，焊缝成形系数不大于1.1，在本实施例中，取

S13、通过焊缝成形系数得到弧形头12的长度和宽度以及检验尺1的高度；

S14、根据S13得到的数据进行加工，即得检验尺1。

在本实施例中，上述的检验尺1的使用方法，包括以下步骤：

S21、将检验尺1的弧形头12一端放入第二坡口22，并使检验尺1的高度方向的中分线与X型坡口的中分线重合；

S22、判断检验尺1的弧形头12能否顺利穿过所述第一坡口21和所述第二坡口22的交叉处进入第一坡口21内，得到检验结果；

S23、根据得到的检验结果，判断是否进一步对X型坡口的焊道根部进行碳弧气刨清根处理，以修整坡口。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。