[發(fā)明專利]一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310079041.X
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103231153A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立成;鄒玉宏;許連甫;陳廣強(qiáng);左瑩璐;李書榮;曾慶富
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱建成集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K9/23;B23K9/235;B23K103/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法，特別涉及一種超高強(qiáng)鋼35CrMnSiA淬火后和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼ZG35異種材料MAG焊接的方法，屬于一種鋼熱處理后的焊接領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

工業(yè)的不斷發(fā)展，超高強(qiáng)鋼得到逐漸使用。當(dāng)需要制作一個在不同工作部位上具有不同工作性能的機(jī)件，卻找不到一種同時能滿足這些性能要求的金屬材料時，最合理、最經(jīng)濟(jì)的作法是：采用不同性能的金屬材料焊接組合，即異種金屬的焊接。?

35CrMnSiA同種材料在退火狀態(tài)下焊接，解決焊接裂紋的產(chǎn)生也是極大的困難。材料的質(zhì)量和焊接材料的選擇十分重要，對C、Si、S、P須嚴(yán)格控制，鋼中的S、P極限含量≤0.015%。超高強(qiáng)鋼含碳量及合金元素含量都很高，結(jié)晶區(qū)間較大，偏析比較嚴(yán)重，因而具有較大的熱裂紋傾向。Ms轉(zhuǎn)變溫度比較低，在低溫下形成的馬氏體其硬度和脆性更大，冷裂紋傾向比較嚴(yán)重，所以焊接非常困難。?

異種金屬焊接要比同種金屬焊接困難和復(fù)雜，尤其，超高強(qiáng)鋼淬火后異種金屬焊接性極差。除了同種金屬焊接影響因素外，還存在冶金上的困難；物理性能上的差異問題以及異種金屬的相熔性等。?

1、冶金上的困難、物理性能差異帶來的問題?

(1)熔點(diǎn)：兩種金屬熔點(diǎn)不同。熔化時，低熔點(diǎn)先熔化而發(fā)生流淌或者與高熔點(diǎn)金屬產(chǎn)生未熔合，此外，熔點(diǎn)高的金屬先凝固和收縮早，促使低熔點(diǎn)部分凝固和薄弱狀態(tài)金屬產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋；?

(2)導(dǎo)熱率和比熱差，導(dǎo)致熱輸入失衡，改變結(jié)晶條件；?

(3)像膨脹系數(shù)，導(dǎo)致冷卻收縮不一致，產(chǎn)生熱應(yīng)力，會出現(xiàn)裂紋。?

2、異種金屬的相熔性，相熔性有兩個條件：兩者晶格類型相同和原子大小相近。?

淬火后高強(qiáng)度、高硬度異種材料沒有焊接結(jié)構(gòu)采用的先例。超高強(qiáng)鋼焊接，產(chǎn)生焊接裂紋的傾向大，易出現(xiàn)氣孔和非金屬夾渣。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)將超高強(qiáng)鋼35CrMnSiA與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼ZG35組合焊接技術(shù)的問題，提供了一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法。?

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。?

本發(fā)明的一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法，具體步驟如下：?

步驟一、超高強(qiáng)鋼材料淬火：將超高強(qiáng)鋼材料升溫到一定溫度；然后放入淬火油中，降至室溫；再低溫回火后放入水中冷卻至室溫，得到改性后的超高強(qiáng)鋼材料；?

步驟二、焊前預(yù)熱：分別將步驟一所得的超高強(qiáng)鋼材料與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行加熱；最高溫度不得高于步驟一的回火溫度以下50度；?

步驟三、定位焊：在混合氣體的保護(hù)下，即Ar80％～85％；CO₂20％～15％的情況下，任意選擇至少4個焊接點(diǎn)，采用MAG焊接方法將超高強(qiáng)鋼材料與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行定位焊接；?

步驟四、焊接：采用與步驟三完全相同的焊接條件，將定位焊后的超高強(qiáng)鋼材料與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行焊接，得到成品；?

步驟五、后熱：對焊接后的成品進(jìn)行后熱，后熱溫度與焊前預(yù)熱溫度相同；?

步驟六、X光探傷：用X光對其探傷，使其符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。?

步驟一所述的超高強(qiáng)鋼材料為35CrMnSiA。?

所述的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼為ZG35。?

步驟三所述的定位焊的條件為：焊絲HS-80；焊絲直徑φ1.2；焊接電流180A～220A；焊接電壓20～24V；保護(hù)混合氣體Ar(80％～85％)+(CO₂20％～15％)。?

有益效果?

1、本發(fā)明的一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)將超高強(qiáng)鋼35CrMnSiA與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼ZG35組合成本高的問題；同時解決了超高強(qiáng)剛淬火后異種材料焊接的難題；還可以大大降低了成本。?

2、本發(fā)明的一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法，解決了兵器工業(yè)困擾多年超高強(qiáng)鋼淬火后異種鋼材的焊接組合難題。為兵器工業(yè)采用?MAG焊接技術(shù)焊接超高強(qiáng)度、高硬度異種材料焊接開辟了一條新的道路。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。?

實(shí)施例1?

本發(fā)明的一種將超高強(qiáng)鋼淬火后與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接的方法，具體步驟如下：?