[發明專利]一種用于高強度橋梁鋼厚板K型接頭氣保焊接方法

無效

• 申請號: 200910062156.1
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101549429A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 繆凱;黃治軍;劉吉斌;王玉濤;牟文廣;董漢雄;鄒德輝;胡家國;陳浮;方要治
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K33/00;B23K9/095;B23K35/38;B23K9/02;B23K35/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種高強度橋梁鋼氣保焊焊接方法，尤其適用于抗拉強度R_m570～650MPa級別低合金高強度橋梁鋼制造大跨度橋梁結構的K型接頭氣保焊接的方法。

背景技術

隨著橋梁的整體設計逐步向高強、大跨、重載、高速方面發展。為適應我國橋梁建設發展的要求，武漢鋼鐵(集團)公司開發研制了14MnNbq、WNQ570、WNQ690等高強度、高韌性橋梁系列用鋼，其綜合力學性能達到了國外同類鋼種水平，尤其是低溫沖擊韌性有較大的提高。基材性能的提高對與之相匹配的焊接材料及焊接工藝提出了迫切的要求。由于橋梁焊接結構日益向高參數、大型化方向發展，這就對焊接結構用鋼的性能提出了越來越高的要求，不僅要有良好的綜合力學性能，而且要有良好的加工工藝性能(如焊接性)。焊接性的好壞是評價鋼材使用性能的主要指標之一。焊接性、焊接材料及相應的焊接工藝是焊接低合金結構鋼的三個基本要素，三者密不可分。因此，如不及時有效地解決大跨度橋梁鋼種的焊接性及配套焊接材料和焊接工藝問題，將會直接阻礙我國橋梁鋼及新鋼種的推廣應用。加快開展大跨度南京高速大橋用鋼焊接材料的匹配及焊接工藝的研究，對我國橋梁用鋼在大跨度橋梁結構制造技術的推廣應用有重大的經濟效益及社會效益。

目前存在的主要問題：采用目前國內現有600～700MPa級氣保護焊接材料與焊接工藝匹配，熔敷金屬沖擊功與實際接頭韌性遠不能滿足新一代大跨度、重載、高速橋梁制造的焊接技術要求，尤其是與高韌性的基材相比，其韌性指標相差太遠。在高強鋼厚板K型接頭及多層焊的情況下，接頭強度與低溫(-40℃A_KV)沖擊功也無法達到要求。本發明公開了一種高強度橋梁鋼厚板K型接頭氣保護焊焊接方法，其主要解決的問題是提出了一種氣保護焊接工藝與匹配材料焊接大跨度高強度橋梁鋼厚板K型接頭焊前不預熱、焊后不進行熱處理的焊接工藝方法。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種富氬氣保護焊接工藝與匹配材料焊接大跨度高強度級別橋梁鋼厚板K型接頭，焊前不預熱、焊后不進行熱處理的焊接工藝方法。

實現上述目的技術內容：

一種用于高強度橋梁鋼厚板K型接頭氣保焊接方法，其步驟：

(1)采用抗拉強度R_m：570～650MPa、屈服強度R_eL：420～490MPa，延伸率：A18～24％，沖擊功-40℃A_KV：120～270J的橋梁鋼、厚度為36～50mm；匹配的焊絲抗拉強度為大于600MPa，焊絲直徑Φ1.2mm；

(2)氣保焊坡口采用雙面K型對稱坡口，坡口角度為50°～55°，鈍邊為2mm；

(3)在焊接電流260～250A、焊接電壓23～22V、焊接速度29～20cm/min、焊接線能量12～17kJ/cm、采用體積百分比為20％CO₂加上80％Ar的富氬作保護氣體且其流量控制在18～20L/min的條件下連續施焊，以使焊縫填滿為止，層間溫度控制在100～150℃。

其在于：鋼板厚度為36～50mm的范圍內，采用不同板厚或相同板厚組合K型接頭氣保焊焊接。

其在于：所采用焊絲的化學組分及重量百分比為：C?0.05～0.10、Si?0.40～1.0、Mn?1.6～2.0、Ni?0.60～1.30、Ti?0.08～0.20、B?0.002～0.010、P≤0.015、S≤0.010，其余為鐵及不可避免的雜質。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

(1)本發明提出的一種高強度橋梁鋼K型接頭厚板氣保護焊接工藝，滿足了我國大跨、重載、高速、高強度、高韌性新一代橋梁結構鋼氣保護焊接工藝關鍵制造技術。接頭具有優良的低溫韌性，接頭三區具有較高的沖擊韌性儲備及安全裕度。

(2)采用本發明焊接工藝技術，氣保護焊接頭過熱區主要為貝氏體組織，焊縫金屬主要為細小的針狀鐵素體組織，從而使焊縫具有優良的低溫沖擊韌性，接頭具有優良的抗裂性能及優良的斷裂韌性。

(3)采用本發明焊接工藝技術實現了高強度橋梁鋼K型接頭厚板結構制造過程焊前不預熱、焊后不進行熱處理的焊接工藝，采用多層多道連續施焊接工藝時焊縫仍具有較高的沖擊功。

本發明所述的焊接工藝方法具有優良的焊接工藝性能，操作簡便、適用方便、高效、節能、并且適用工廠大跨度橋梁鋼制造推廣應用。

附圖說明

圖1為氣保護焊K型全熔透接頭坡口的角度為50°并為44mm+36mm厚板組合的K型接頭形狀圖