本发明专利技术属于钢铁材料焊接技术领域，涉及一种屈服强度不低于960MPa级的调质低合金高强钢气体保护焊焊接方法，选用屈服强度不低于960MPa的调质低合金高强钢板，其厚度为8mm～30mm，并为相同板厚组合对接；选用80%Ar+20%CO2混合气体；焊丝：C：0.08～0.10%，Mn：1.60～2.0%，Si：0.60～0.90%，P≤0.015%，S≤0.010%，Mo：0.50～0.70%，Ni：2.1～2.3%，Cr：0.30～0.45%，余量为Fe及不可避免的杂质；固定点对焊及打底焊时，施焊前进行125℃预热，连续焊接，填充及盖面焊缝焊道间温度大于等于125℃，焊接时焊接热输入量控制在1.0～1.35KJ/mm。本发明专利技术可保证焊接接头具有高强度，焊接接头-40℃冲击韧性大于27J的高标准设计要求，焊缝具有优良的抗裂性能，接头具有较高的冲击韧性储备及安全裕度，同时焊接施工条件得到改善，生产成本降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁材料焊接
，涉及一种屈服强度不低于960MI^级的调质低合金高强钢气体保护焊焊接方法。
技术介绍
低合金钢是在碳素钢基础上，再加入一些少量的合金元素，达到提高强度，并改善其使用性能而发展起来的一类工程结构用钢。目前TMCP技术已经广泛应用于低合金高强钢的生产过程中，但是对于强度级别更高的中厚板以及性能稳定性与均勻性要求更高的关键结构件用钢而言，调质热处理(淬火+回火)生产工艺仍是无可替代的。同时国内中厚板生产企业新建的现代化热处理线已相继投产，为高强级高性能调质板的制造提供设备保证。随着工程机械行业向“三高一大”方向发展，市场对低合金高强度钢的需求越来越大，这就对结构用钢的性能提出了更高的要求，不仅要有良好的综合力学性能，而且要有良好的加工工艺性能和焊接性能。屈服强度960MPa级调质钢集高强度、高韧性、高寿命于一身，此级别钢种的使用将有效地减轻设备自重并提高工程机械的能力效率，因此该钢种的需求量增加趋势明显，有较好的应用前景，是目前各中厚板厂家大力投入研发的品种之一。作为焊接结构材料来说，要充分发挥母材的性能，必须有强度和韧性匹配良好的焊接接头，才能有效提高焊接结构质量的可靠性和稳定性。已有的实践表明，根据钢的合金化原则，一般随着低合金钢的强度不断提高，其化学成分中的碳及合金元素的质量分数也会相应增多，在焊接时，容易引起接头的脆化、软化及裂纹倾向增大等一系列的焊接问题， 常常导致焊接结构发生破坏，造成重大经济损失。因此，如何在实际生产中采取一定的工艺措施，避免其在焊接过程中产生影响焊接接头的焊接缺陷，以获得高质量的焊接接头，为该类材料在实际生产中的大规模推广应用打下良好基础，将有利于推动钢材的应用，从而提升产品的核心竞争力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出，保证焊接接头具有高强度，焊接接头-40°C冲击韧性大于 27J的高标准设计要求，焊缝具有优良的抗裂性能，接头具有较高的冲击韧性储备及安全裕度，同时焊接施工条件得到改善，生产成本降低。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是，选用屈服强度不低于960MPa的调质低合金高强钢板，其厚度为8mm 30mm，并为相同板厚组合对接；选用Ar气与(X)2混合气体为保护气体，所述Ar气与(X)2的配比为(体积比):Ar气80%， CO2 20% ；选用焊丝的化学组分及重量百分比为C :0. 08 0. 10%, Mn :1. 60 2. 0%, Si :0. 60 0. 90%, P 彡 0. 015%, S 彡 0. 010%, Mo :0. 50 0. 70%, Ni :2. 1 2. 3%, Cr :0. 30 0. 45%,余量为Fe及不可避免的杂质；焊前打磨清除焊缝周边20mm 50mm范围内的铁锈、油污；固定点对焊及打底焊时，施焊前进行125°C预热，连续焊接，填充及盖面焊缝焊道间温度大于等于125°C，焊接时焊接热输入量控制在1. 0 1. 35KJ/mm。由于焊接热输入量变化将影响焊接热循环过程，由此将对焊接接头焊缝金属和热影响区的组织和力学性能带来影响。本专利技术对不同焊接热输入量条件下对板厚为8mm及 30mm的调质低合金高强钢Q960E气保焊对接接头力学性能的影响，分别对焊接接头焊缝金属的拉伸性能、焊接接头各部位-40°C夏比V型缺口冲击功进行了测定和分析。结果表明， 焊接热输入量在1. 0 1. 35KJ/mm条件下，8mm、30mm厚的调质低合金高强钢Q960E气保焊对接接头力学性能焊接接头抗拉强度Rm > 1000 MPa，接头侧弯d=6a，180°合格，焊缝金属、熔合区、热影响区熔合线外Imm处-40°C冲击功AKv彡27J。本专利技术进一步限定的技术方案是前述的调质低合金高强钢气体保护焊接方法，气体保护焊坡口采用非对称或对称双面 X型坡口，坡口角度为60°，坡口间隙为0 1mm，钝边为0 1mm。前述的调质低合金高强钢气体保护焊接方法，其特征在于施焊前进行125°C预热时，预热范围不少于焊接坡口两侧各90mm范围内；焊接电流240 ^OA,电弧电压沈 ^V，焊接速度33cm/min。前述的调质低合金高强钢气体保护焊接方法，焊丝的化学组分及重量百分比为 C 0. 08%, Mn 2. 0%, Si :0. 60%, P :0. 015%, S :0. 010%, Mo :0. 50%, Ni :2. 1%，Cr :0. 30%，余量为1 及不可避免的杂质。前述的调质低合金高强钢气体保护焊接方法，焊丝的化学组分及重量百分比为 C 0. 10%, Mn 1. 60%, Si :0. 90%, P :0. 012%, S :0. 008%, Mo :0. 70%, Ni :2. 3%, Cr :0. 45%，余量为1 及不可避免的杂质。前述的调质低合金高强钢气体保护焊接方法，焊丝的化学组分及重量百分比为 C 0. 09%, Mn 1. 80%, Si :0. 80%, P :0. 010%, S :0. 007%, Mo :0. 60%, Ni :2. 2%, Cr :0. 40%，余量为1 及不可避免的杂质。本专利技术的有益效果是本专利技术采用80%Ar+20% CO2混合气体保护焊，焊接材料按照低强匹配原则本专利技术的焊丝施焊，焊前以较低的温度预热，焊后不进行热处理，合理控制焊接热输入量，使Q960E钢板焊接接头焊缝金属组织以细小的贝氏体为主，焊接热影响区获得回火板条马氏体组织，从而使焊接接头具有优良的强韧性及抗裂性能，尤其是焊接接头的塑性及冲击韧性有了较大提高，确保综合机械性能满足设计要求，且施焊过程相对简单， 提高了焊接生产效率，改善焊接施工条件，降低生产成本。具体实施例方式实施例1本实施例是，具体工艺如下 采用调质处理生产的屈服强度级别为960MI^级的高强钢板Q960E，厚板组合为 30mm+30mm，尺寸为 450mmX 400mmX 30mm ；4选用Ar气与(X)2混合气体为保护气体，所述Ar气与(X)2的配比为(体积比):Ar气80%， CO2 20% ；选用焊丝的化学组分及重量百分比为C :0. 08%, Mn 2. 0%，Si :0. 60%, P :0. 015%, S 0.010%, Mo 0. 50%, Ni :2. 1%，Cr :0. 30%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；气体保护焊坡口采用非对称双面X型坡口，坡口角度为60°，坡口间隙为0 1mm，钝边为 Omm ；将待焊接的Q960E高强钢预热125°C，预热范围不少于焊接坡口两侧各90mm范围内； 焊接工艺参数焊接电流260A，电弧电压28V,焊接速度33cm/min，焊接热输入量1.32KJ/mm ；对厚度为30mm+30mm组合钢板气体保护焊对接接头采用多层多道连续施焊，直至焊缝填满为止，其焊缝层间温度不低于125°C。经对采用上述焊接方法焊接的调质低合金高强钢Q960E对接接头力学性能检测， 其接头力学性能为抗拉强度Rm:1030MPa，断裂位置母材，接头冷弯d=6a，180°合格，焊缝金属_40°C冲击功AKv :55J，熔合线及热影响区熔合线外Imm处-40°C冲击功AKv分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹雨群，李丽，汪晶洁，李定金，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。