屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法技术

本申请提供了一种屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，包括以下步骤：在钢板的焊口处使用高强焊丝进行气体保护焊接，所述气体保护焊接的焊接线能量根据所述钢板的厚度进行调整，所述钢板的厚度和所述焊接线能量之间的关系满足其中，t

Welding method of 1300mpa low alloy high strength steel

【技术实现步骤摘要】
屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法


[0001]本申请属于金属冶炼
，更具体地说，是涉及一种屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法。

技术介绍

[0002]低合金高强钢因其具有高的强度和较好的塑韧性等优点，广泛应用于工程机械、港口机械、煤矿机械等领域。由于轻量化要求越来越高，在降低自重、提高承载能力、降低运输安装成本等方面，低合金高强钢有极大优势。
[0003]目前，焊接接头质量一直是影响低合金高强钢应用和推广的关键因素。经历焊接热循环后，焊接接头存在严重的软化、脆化等问题，从而严重影响焊接质量。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，以解决现有技术中低合金高强钢的焊接接头质量较差的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，包括以下步骤：
[0006]在钢板的焊口处使用高强焊丝进行气体保护焊接，所述气体保护焊接的焊接线能量根据所述钢板的厚度进行调整，所述钢板的厚度和所述焊接线能量之间的关系满足
[0007][0008]其中，t
8/5
为所述焊口处的焊接热影响区温度从800℃冷却到500℃的时间，经过焊接热模拟试验获得的t
8/5
的最佳取值范围为10～30s，η为热效率系数，E为焊接线能量，T0为预热温度(，δ为板厚，F2为接头系数。
[0009]根据本申请的一个实施例，焊接参数根据所述焊接线能量进行调整，所述焊接参数包括焊接电流、焊接电压和焊接速度，所述焊接电流、所述焊接电压、所述焊接速度和所述焊接线能量之间的关系满足E＝60
×
U
×
I/v；
[0010]其中，U为焊接电压，I为焊接电流，v为焊接速度。
[0011]根据本申请的一个实施例，当所述焊接电流小于等于200A时，U＝0.05
×
I+14
±
1.5；当所述焊接电流大于200A时，U＝0.05
×
I+18
±
3。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述钢板的厚度大于4mm时，在两块钢板的对接处，所述焊口位于其中一块钢板的朝向另一块钢板的边缘。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述焊口为V形坡口，所述V形坡口的角度为30～45
°
，所述焊口的间隙为0～3mm。
[0014]根据本申请的一个实施例，当所述钢板的厚度大于4mm且小于等于8mm时，所述气体保护焊接包括在所述V形坡口依次进行打底层焊接以及盖面层焊接；当所述钢板的厚度大于8mm且小于等于12mm时，所述气体保护焊接包括在所述V形坡口依次进行打底层焊接、
填充层焊接以及盖面层焊接。
[0015]根据本申请的一个实施例，当所述钢板的厚度大于4mm且小于等于8mm时，所述打底层焊接和所述盖面层焊接均设有一道焊道。
[0016]根据本申请的一个实施例，当所述钢板的厚度大于8mm且小于等于12mm时，所述填充层焊接至少焊接一层，每层所述填充层焊接均设有一或两道焊道，所述盖面层焊接具有两或三道焊道。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述打底层焊接、所述填充层焊接与所述盖面层焊接之间的层间温度控制在80～120℃。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述气体保护焊接之前，包括对所述焊口进行预处理，所述预处理包括打磨和贴焊接衬垫。
[0019]本申请提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法至少具有如下的有益效果：可以热模拟试验获得的t
8/5
的最佳取值范围为依据，并结合钢板板厚和预热温度等来调整钢板处于不同厚度下的焊接线能量，从而获得较为合理的焊接线能量，以使得最后得到的焊接接头的强韧性更优，从而提高了焊接质量。此外，整个焊接过程可采用同一种焊丝，无需来回切换焊丝。。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的流程框图；
[0022]图2为本申请一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的坡口的结构示意图；
[0023]图3为本申请一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的焊接层的结构示意图；
[0024]图4为本申请另一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的焊接层的结构示意图
[0025]图5为本申请另一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的结构示意图；
[0026]图6为本申请另一实施例提供的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法的焊接层的结构示意图。
[0027]其中，图中各附图标记：
[0028]1‑
钢板；2
‑
焊口；3
‑
坡口；4
‑
打底层焊接；5
‑
盖面层焊接；6
‑
填充层焊接；a
‑
对口间隙；α
‑
坡口角度；b
‑
板厚。
具体实施方式
[0029]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]现有技术中的低合金高强钢的焊接，一般采用低强焊丝打底，高强焊丝中间层填充焊接，然后以低强焊丝进行盖面，甚至还需气刨清根后再焊一道。而且这样的方法，在焊接过程中需要多次更换焊丝；其次，采用复杂的焊接工艺，如焊前较高温度预热、焊后保温缓冷等；此外，针对不同板厚，采用同一个焊接热输入范围，导致薄板焊接热影响区在冷却过程中t8/5过长，焊接热影响区晶粒粗大，导致焊接接头软化严重，焊接接头强度与母材不是同一个强度等级。
[0031]屈服强度1300Mpa级的低合金高强钢成分为：C 0.21,Si 0.24,Mn 0.91,Cr 0.57,Ni 1.19,Mo 0.5,Nb 0.024,V 0.05,P 0.006,S 0.001。其性能如下：屈服强度1340MPa，抗拉强度1590MPa，延伸率11％，
‑
40℃冲击功≥72J。其焊接方式为气体保护焊，保护气体为富氩气体。焊丝化学成分重量百分比为：C 0.09,Si 0.4,Mn 1.4,Cr 0.7,Ni 2.7,Mo 0.5,V 0.21,Cu 0.08,P 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：在钢板的焊口处使用高强焊丝进行气体保护焊接，所述气体保护焊接的焊接线能量根据所述钢板的厚度进行调整，所述钢板的厚度和所述焊接线能量之间的关系满足其中，t
8/5
为所述焊口处的焊接热影响区温度从800℃冷却到500℃的时间，经过焊接热模拟试验获得的t
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的最佳取值范围为10～30s，η为热效率系数，E为焊接线能量，T0为钢板预热温度，δ为板厚，F2为接头系数。2.如权利要求1所述的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，其特征在于，焊接参数根据所述焊接线能量进行调整，所述焊接参数包括焊接电流、焊接电压和焊接速度，所述焊接电流、所述焊接电压、所述焊接速度和所述焊接线能量之间的关系满足E＝60
×
U
×
I/v；其中，U为焊接电压，I为焊接电流，v为焊接速度。3.如权利要求2所述的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，其特征在于，当所述焊接电流小于等于200A时，U＝0.05
×
I+14
±
1.5；当所述焊接电流大于200A时，U＝0.05
×
I+18
±
3。4.如权利要求1所述的屈服强度1300MPa级低合金高强钢的焊接方法，其特征在于，所述钢板的厚度大于4mm时，在两块钢板的对接处，所述焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永林，梁亮，汪净，齐江华，肖爱达，舒春阳，汪宏兵，曾威民，梁远栋，王成，
申请(专利权)人：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：