本发明专利技术公开了一种Q690与Q980高强异种钢不预热焊接方法，待焊工件底层采用低匹配700～800MPa高强高韧性焊丝，采用Ar+CO2混合气体保护焊；打底层焊道采用700MPa高强高韧性实芯焊丝，盖面层采用800MPa高强度药芯焊丝；焊接过程严格控制焊接热量输入，控制焊缝扩散氢含量在超低氢水平。混合气体保护焊的Ar与CO2的混合比为(75～95)％Ar∶(25～15)CO2。采用上述不预热、不进行焊后热处理的工艺焊接Q690与Q980高强异种钢，可获得无内部裂纹焊接接头，接头区平整光洁，焊缝金属的室温抗拉强度大于760MPa，试验温度0℃的焊缝金属V形缺口冲击吸收功为大于68J，满足了高强异种钢焊接结构具有较高承载能力的使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强度钢的不预热焊接方法，尤其涉及一种用于Q690与Q980高强异种钢的不预热、不进行焊后热处理的焊接方法，属于焊接
技术介绍
近年来，随着冶金技术的进步，屈服强度980MPa的低合金高强度钢0^980)受到关注，特别是将Q980钢与屈服强度690MI^低合金钢0^690)焊接形成的高强异种钢结构，在工程上更是具有优势。高强异种钢焊接结构不仅能满足不同工作条件对钢材提出的要求， 而且还能降低成本和简化制造工艺，发挥不同强度级别钢材的性能优势。这种高强异种钢焊接结构在工程机械、煤矿机械、矿山机械等行业具有广阔的应用前景。屈服强度980MI^高强度钢的合金系复杂，淬硬性大，有明显的冷裂纹倾向，在焊接中会出现冷裂纹和热影响区的脆化和软化等问题。实际生产中，这类钢焊接一般采用焊前预热、焊后热处理的工艺措施，大多采用熔化极氩弧焊(MIG)或混合气体保护焊(MAG)等机械化或半机械化方法配合等强焊丝进行焊接。但采用这种焊接工艺的焊接结构在使用中往往会出现焊缝根部超强、局部淬硬而韧性不足，易导致焊缝根部产生裂纹。特别是预热条件下焊接980MPa级高强度钢会增大热影响区软化倾向，而且焊接工艺复杂，生产成本高。 特别是对于大型焊接结构，采用预热焊时，将整体结构预热到某一温度在实际生产中是难以实现的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种Q690与Q980高强异种钢不预热焊接方法，该方法适用于Q690与Q980高强异种钢的不预热、不进行焊后热处理的焊接，获得的焊缝表面光洁美观，焊缝金属的显微组织以细小的针状铁素体为主，这种组织具有很强的阻止裂纹产生和扩展的能力。通过控制焊接热输入可使热影响区形成强韧性较好的“自回火”低碳马氏体和下贝氏体组织，可以避免热影响区冷裂纹。获得的焊接接头抗拉强度850 950MPa、焊缝金属0°C条件下的冲击吸收功大于68J，可满足其使用要求。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种Q690与Q980高强异种钢不预热焊接方法，步骤如下(1)在待焊工件接头处开V形坡口，单面坡口角度为20° 30°，钝边2 3mm;(2)用钢丝刷清理坡口及坡口两侧30 40mm的表面，去除其油污和铁锈，直至露出金属光泽；(3)底层焊道采用“低匹配” 700MPa高强高韧性实芯焊丝进行Ar+0)2混合气体保护焊(MAG)，采用多层多道焊，层间温度控制在100 150°C ；焊接参数为焊接电压四 3IV，焊接电流240 350A，焊接热输入控制在10 20kJ/cm，保护气体流量10 20L/min ； 焊接工艺要点一是减小稀释率，提高根部焊道的抗裂性；二是提高打底焊道的成形质量，解决气体保护焊焊丝伸出过长影响焊接质量的矛盾；3 (4)盖面层采用SOOMI^药芯焊丝进行Ar+C02混合气体保护盖面焊，提高焊缝的表面成形质量，获得表面光洁的焊缝外观效果；焊接参数为焊接电压30 33V，焊接电流 260 380A，焊接热输入控制在12 MkJ/cm，保护气体流量15 25L/min ；焊接之后立即用硅酸铝板保温材料覆盖工件的焊接接头区，施以缓冷。 上述的Q690与Q980高强异种钢焊接方法中所述焊接过程连续施焊，中途不得停歇；焊前不预热，也不进行焊后热处理。其中步骤(3)所述的“低匹配”700MPa高强高韧性实芯焊丝优选直径为1. 2mm的 MK · GHS70-G ；施焊前对焊丝进行清理。其中步骤(3)所述“低匹配” 700MI^高强高韧性实芯焊丝，其熔敷金属化学成分以质量百分比计为c彡0. 10%，Si 0.4% 0.8%，Mn 1. 25% 1. 80%，Mo 0. 3% 0.6%，NiO. 75% 1. 15%, Cu ^ 0.5% ；熔敷金属力学性能为抗拉强度ob彡760MPa，屈服强度σ s660 740MPa，伸长率δ彡18%，_20°C冲击吸收功Akv彡68J。其中步骤(3)所述Ar+COjg合气体保护焊采用的Ar与0)2的体积比优选为 85% 95% 15% 5%，且两者体积之和为100%。其中步骤(3)所述Ar+0)2混合气体保护焊所用喷嘴直径优选为10mm，气体流量优选为15 20L/min。其中步骤⑷所述SOOMI^药芯焊丝的直径为2. 0mm，其熔敷金属化学成分以质量百分比计为C 彡 0. 15%, Si 0. 3% 0. 6%, Mn 1. 2% 1. 7%, Ni 1. 0% 1. 2%, Mo 0. 0. 5% ；熔敷金属力学性能为抗拉强度彡780MPa，屈服强度σ s彡690MPa，伸长率δ彡16%, -40°C冲击吸收功Akv彡27J。其中步骤⑷所述Ar+COjg合气体保护焊采用的Ar与0)2的体积比优选为 75% 85% 25% 15%，且两者体积之和为100%。本专利技术针对屈服强度980MPa高强钢0)980)与屈服强度690MPa高强钢0)690)焊前预热或焊后热处理的工艺不足，提出一种适用于Q690与Q980高强异种钢的不预热、不进行焊后热处理的焊接方法。本专利技术所述Q690与Q980高强异种钢焊接工艺的技术方案是底层采用“低匹配” 700MPa高强高韧性实芯焊丝，采用Ar+0)2混合气体保护焊；盖面层采用SOOMPa高强高韧性药芯焊丝，采用Ar+C02混合气体保护焊；焊接过程严格控制焊接热量输入(不大于20kJ/cm)，控制焊缝扩散氢在超低氢水平(不超过5mL/100g)。打底焊和盖面焊混合气体保护焊的Ar与(X)2的混合比分别为(85 95) % Ar (15 5) % CO2禾Π (75 85) % Ar (25 15) % CO2。采用上述不预热、不进行焊后热处理的工艺焊接Q690与Q980高强异种钢，可获得无内部裂纹焊接接头，接头区平整光洁，焊缝金属的室温抗拉强度大于760MPa，试验温度 0°C的焊缝金属V形缺口冲击吸收功为大于68J，满足了高强异种钢焊接结构具有较高承载能力的使用要求。本专利技术的技术要点体现在底层焊道采用“低匹配”高强高韧性实芯焊丝々!"+(^气体保护焊，盖面层采用药芯焊丝Ar+0)2混合气体保护焊，在不预热条件下焊接Q690与Q980 高强异种钢，能保证整个焊接接头具有较高的塑韧性储备，防止焊缝根部裂纹的产生，具有很高的焊接生产效率，而且可使焊接成本降低约20 %。因此，本专利技术的这种焊接工艺具有生产成本低、操作简便、适用性强的特点，具有很好的应用前景。采用本专利技术提出的这种Q690与Q980高强异种钢不预热、不进行焊后热处理的焊接工艺，获得的焊缝表面光洁美观，焊缝金属的显微组织以细小的针状铁素体为主，这种组织具有很强的阻止裂纹产生和扩展的能力。通过控制焊接热输入可使热影响区形成强韧性较好的“自回火”低碳马氏体和下贝氏体组织，可以避免热影响区冷裂纹。获得的焊接接头抗拉强度850 950MPa、焊缝金属0°C条件下的冲击吸收功大于68J，可满足其使用要求。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例1 厚度为20mm的Q690与Q980高强异种钢对接焊，试板尺寸为 200mmX 150mmX20mm。采用Ar+(X)2混合气体保护焊(MAG)进行焊接，Ar和(X)2气体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚江，李嘉宁，王娟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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