2023年第5期热加工www.mw1950.com81焊接与切割Welding&Cutting金属粉芯打底焊接工艺开发吕增，张剑利，张利明，颜克柯，王林昌海洋石油工程（青岛）有限公司山东青岛266520摘要：海洋工程钢结构建造中存在较多全熔透单面焊焊接接头，多家海洋工程建造头部公司对于该类接头打底通常采用日本神钢的打底焊条进行焊接。但该打底工艺效率较低，自动化水平低，工人劳动强度大，工艺稳定性受人为因素影响大，逐渐难以适应目前工程建设施工高效率、高质量的需求。基于此现状，开展了对金属粉芯打底焊接工艺的研究工作。金属粉芯打底焊接工艺采用盘状焊丝，半自动送丝机构妥善解决了焊条电弧焊接头多的缺点，其焊接施工效率和质量有了明显提高，具备广泛推广应用的可行性。关键词：金属粉芯；高效打底；焊接工艺；海洋工程；钢结构1序言海洋工程钢结构焊接设计中存在较多全熔透的单面焊焊接形式，如图1所示。该类焊缝往往因其结构形式、位置特殊等因素受限，而无法实现背面清根，因此该类焊接接头就要求实现单面焊双面成形的效果。2金属粉芯焊接工艺金属粉芯焊丝剖面（见图2）与药芯焊丝剖面较为相似，均为焊丝钢带包裹填充物，不同的是药芯焊丝填充物主要为矿物质的药粉，金属粉芯的填充物主要为金属粉外加少量的脱氧剂、稳弧剂和造渣剂[3]。a）单边V形b）V形图1全熔透单面焊焊接接头图2金属粉芯焊丝剖面据了解，多家头部海洋工程建造公司选用日本神钢的LB-52U焊条进行打底焊接作业，该打底焊接作业方式为焊条电弧焊，其生产效率成为制约项目施工进度的一个关键环节，为解决该施工难题，展开了一系列研究。经多种焊接方法综合对比发现，实芯焊丝焊接飞溅较大，实芯焊丝搭配林肯STT焊机熔深较浅，易出现未熔合缺陷；药芯焊丝具备较好的熔深，但封底焊接背部较容易出现夹渣等焊接缺陷；而金属粉芯焊接材料综合了实芯焊丝和药芯焊丝的优点[1]，具备适宜的熔深，较小的焊接飞溅，以及很好的背部成形。本文主要就焊接材料选型与测试开展工作[2]，与同行分享研究成果。从化学成分来讲，金属粉芯更类似于实芯焊丝[4]，但是从结构形态上来讲，金属粉芯又类似于药芯焊丝。因此，金属粉芯焊丝兼具了实芯焊丝和药芯焊丝的共同优点。不同标准对于金属粉芯的分类存在较大差异，美国AWS标准将金属粉芯归类为实芯焊丝（GMAW）；加拿大CSA标准将其归类为药芯焊丝（FCAW-G）；欧洲标准则认为其属于不同焊接方法，欧洲标准中实芯焊丝的焊接方法是135，药芯焊丝是136，金属粉芯...
