一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法技术

技术编号：41215864 阅读：6 留言：0更新日期：2024-05-09 23:37

提供一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊丝成分为：C＜0.04wt.％，Mn：0.5～2.5wt.％，Si＜0.9wt.％，P：＜0.03wt.％，S：＜0.03wt.％，Cr：22～25wt.％，Ni：12～14wt.％，Mo：2～3wt.％，Cu＜0.75wt.％，余量为铁；焊接方法为CO<subgt;2</subgt;气体保护焊。本发明专利技术通过筛选合适成分的焊条焊丝，结合焊接方法以及焊接参数的控制，能够获得最佳的焊接组织；该组织熔合良好，无裂纹、夹杂以及气孔等焊接缺陷；具有良好的焊接性能与材料成分组织，焊接接头强度达到500MPa以上，拓宽了高锰钢与马氏体时效钢在更多领域的应用；易于操作，对推进国家“双碳”战略目标具有重大意义。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于作业运输基本上无切削的金属机械加工，具体涉及一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法。

技术介绍

1、马氏体时效钢是超高强度钢的重要成员之一，以无碳或超低碳的fe-ni马氏体为基体，可通过在中等温度下进行时效处理析出纳米强化相来实现材料的强化。由于其具有高强度、高硬度、较高的韧性、耐磨损以及良好的组织稳定性等优点，已在航天航空等领域得到了广泛的应用。

2、高锰钢的较高的塑韧性及高的加工硬化能力使其成为铁路辙叉的核心材料。然而，在辙叉心轨及翼轨等受到强冲击、高磨损等部件区域，该材料失效严重。高锰钢强度及硬度同马氏体时效钢相比较低，因此在辙叉的易磨损冲击区域采用少量马氏体时效钢替代，而在其它区域仍然采用高锰钢，并通过焊接方式将二者结合在一起，有望解决材料易失效的问题。

3、马氏体时效钢具有良好的焊接性能，几乎适用于所有的焊接工艺，焊前不预热，焊后不处理也不会产生裂纹。

4、目前，高锰钢与马氏体时效钢的焊接几乎无人研究，而且很少有文献进行报道，其焊接工艺技术问题亟待解决。对此，现提出如下技术方案，以填补行业空白。

技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题：提供一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，采用首创焊条焊丝材料，应用co2气体保护焊接方法，解决如何提高高锰钢与马氏体时效钢焊接力学性能及组织性能的技术问题。

2、本专利技术采用的技术方案：一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊丝成分为：c＜0.04wt.

3、上述技术方案中，优选的：所述焊丝为直径为φ1.2mm的药芯焊丝。

4、上述技术方案中，优选的：所述co2气体保护焊的外接电流为160～165a，电弧电压为20～24v。

5、上述技术方案中，优选的：所述高锰钢与马氏体时效钢焊接时制有y型坡口；所述y型坡口的角度为30°～40°。

6、上述技术方案中，进一步地：所述高锰钢的成分为：c：0.9～1.2wt.％，si：0.3～0.8wt.％，mn：11～14wt.％，p：＜0.03wt.％，s：＜0.03wt.％，余量为fe和不可避免的杂质。

7、上述技术方案中，进一步地：所述马氏体时效钢的成分为：c＜0.1wt.％，ni：16～19wt.％，co:0～12wt.％，mo：4～6wt.％，ti：0.1～1.0wt.％，余量为fe和不可避免的杂质。

8、本专利技术与现有技术相比的优点：

9、1、本专利技术通过筛选合适成分的焊条焊丝，结合焊接方法以及焊接参数的控制，能够获得最佳的焊接组织；该组织熔合良好，无裂纹、夹杂以及气孔等焊接缺陷；具有良好的焊接性能与材料成分组织，焊接接头强度达到500mpa以上。

10、2、本专利技术国内首次研究高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，拓宽了高锰钢与马氏体时效钢在更多领域的应用。

11、3、本专利技术焊接工艺易于操作，焊前不预热，焊后不处理也不会产生裂纹，焊接组织性能良好，对推进国家“双碳”战略目标具有重大意义。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，其特征在于：高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊丝成分为：C＜0.04wt.％，Mn：0.5～2.5wt.％，Si＜0.9wt.％，P：＜0.03wt.％，S：＜0.03wt.％，Cr：22～25wt.％，Ni：12～14wt.％，Mo：2～3wt.％，Cu＜0.75wt.％，余量为铁；所述高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊接方法为CO2气体保护焊。

2.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述焊丝为直径为φ1.2mm的药芯焊丝。

3.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述CO2气体保护焊的外接电流为160～165A，电弧电压为20～24V。

4.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述高锰钢与马氏体时效钢焊接时制有Y型坡口；所述Y型坡口的角度为30°～40°。

5.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述高锰钢的成分为：C：0.9～1.2wt.％，Si：0.3～0.8wt.％，Mn：11～14wt.％，P：＜0.03wt.％，S：＜0.03wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。

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【技术特征摘要】

1.一种高锰钢与马氏体时效钢的焊接方法，其特征在于：高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊丝成分为：c＜0.04wt.％，mn：0.5～2.5wt.％，si＜0.9wt.％，p：＜0.03wt.％，s：＜0.03wt.％，cr：22～25wt.％，ni：12～14wt.％，mo：2～3wt.％，cu＜0.75wt.％，余量为铁；所述高锰钢与马氏体时效钢焊接的焊接方法为co2气体保护焊。

2.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述焊丝为直径为φ1.2mm的药芯焊丝。

3.根据权利要求1所述焊接方法，其特征在于：所述co2气体保护焊的外接电流为160～165a，电弧电压为20～24v。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明刚，严安宁，施庆峰，严则会，刘扬科，孟锦城，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

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