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低合金高强钢大厚板焊接采用双面双TIG焊打底、双面双MAG焊填充盖面时,可以省去传统厚板焊接对打底焊缝背面的清根工序,提高了厚板焊接效率及焊缝质量,而其中打底焊缝成形良好是关键。在实际生产中由于厚板坡口相关参数的改变使得打底焊缝成形不良,根部难以焊透,制约了厚板双面双弧焊工艺的应用,因此本文采用了模拟与试验相结合的方法对其打底焊缝成形影响因素进行了研究。首先建立了厚板对接打底焊有限元模型,针对不同坡口预留间隙采用了两种热源模型,并从实际试验焊缝熔合线及热循环曲线两方面与模拟结果进行对比,验证模型的可靠性和正确性。再从焊接温度场的角度分别研究了坡口预留间隙、坡口钝边量及两厚板间错边量等因素对厚板打底焊缝根部熔合的影响。模拟结果表明,坡口预留间隙的大小对打底焊缝根部熔透影响很大,在低合金高强钢要求的热输入下,间隙在2-4mm时,厚板打底焊缝成形良好,间隙太小则产生根部未焊透缺陷,间隙太大侧壁难以焊到。当坡口处存在钝边时,与无钝边情况相比相同条件下熔池较小,打底焊缝根部熔透难度增大,在一定范围内随着预留间隙的增大,钝边的熔化量增多。在预留间隙2-4mm时可以允许的钝边量约1-5mm,不影响打底焊缝的熔透情况。当厚板之间有错边时,其得到的焊缝呈现不对称形态,熔深熔宽偏向一侧,影响打底焊缝根部熔合,在预留间隙2-4mm时,其最大错边量不得超过5mm。当坡口同时存在钝边及错边时,在预留间隙2-4mm内,错边及钝边量之和不超过6mm,否则打底焊缝根部不能熔透。最后通过厚板平仰焊位置双面双TIG打底焊试验进一步研究坡口相关参数对打底焊缝成形的影响。试验结果基本与模拟结果一致,但是也有所区别:预留间隙大小取2-4mm为宜,当间隙>5mm时需要摆动焊接使热输入增大并且仰焊位置焊缝成形也不好,因此不予以采用;而钝边存在时由于减小了熔池大小使得其仰焊位置焊缝成形改善,钝边较大时预留间隙可以采用3-6mm;错边的影响基本与模拟结果一致。