[發明專利]用于P690QL1與Q370R鋼相焊的焊條電弧焊方法

有效

• 申請號: 201310313448.4
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103464877A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 潘伍覃;黃金祥;宋朝文;肖濤濤;韓東波
• 申請（專利權）人: 武漢一冶鋼結構有限責任公司
• 主分類號: B23K9/23
• 分類號: B23K9/23;B23K35/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明;唐萬榮

技術領域

本發明涉及鋼鐵焊接領域，尤其是涉及一種高度強度壓力容器用調質鋼P690QL1與一種較低強度壓力容器用正火鋼Q370R鋼相焊的焊條電弧焊方法。?

背景技術

水路運輸是目前運輸液化石油氣（LPG）的主要方式，其儲存主要依賴船上的大型LPG船罐。?

LPG船罐主要由筒體和封頭組成，目前，國內LPG船罐發展迅速，容積從3700m³到4500m³再到5500m³，更大容積的LPG船罐亦在研發之中，LPG船罐的大型化離不開高強鋼的應用。P690QL鋼為屈服強度不低于690MPa的細晶粒調質鋼，執行EN10028.6-2003標準規范，主要用于LPG船罐的筒體部分，封頭可采用壓力容器用Q370R鋼。其強度級別較P690QL低3個等級（約335MPa）。?

筒體和封頭的連接屬異種鋼焊接，由于P690QL1與Q370R兩種鋼之間強度相差較大，且P690QL鋼焊后易出現冷裂紋，若按常規采用低匹配（按Q370R鋼強度選用焊材）的話，焊縫金屬的強度與P690QL鋼的強度相差接近一倍，焊后易在接頭焊縫處形成較大內應力導致冷裂紋出現。?

因此，必須選用合適的焊材及焊接工藝，充分考慮兩種鋼的性能匹配，才能有效地保證高強度異種鋼焊接接頭的質量。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種能保證高強度異種鋼焊接接頭質量的用于P690QL1與Q370R鋼相焊的焊條電弧焊方法。?

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：?

用于P690QL1與Q370R鋼相焊的焊條電弧焊方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：?

1）焊條電弧焊坡口采用不對稱X型坡口，正面坡口角度為70°，反面坡口為60°，坡口間隙為2mm；所采用的焊條型號為E6015-E，其成分如下：C≤0.10%，Si≤0.75%，0.75%≤Mn≤1.50%，P≤0.020%，S≤0.010%，0.60%≤Ni≤1.20%，0.15%≤Mo≤0.35%，其他合金元素總量≤1.50%，余量為Fe及不可避免的雜質，擴散氫含量（水銀法）小于2.5ml/100g；Ni起固溶強化的作用，對提高焊縫韌性起較好的作用；Mn的作用提高韌性、強度，但Mn的含量過高會降低焊接性。?

2）將P690QL1與Q370R鋼板預熱至130～150℃；?

3）焊接工藝參數為焊接電流150～170A，電弧電壓23～28V，焊接速度8.5cm/min，焊接熱輸入量35KJ/cm，焊條烘焙制度為350℃×2h；?

4）焊接后進行消氫熱處理，保溫1-2小時，保溫溫度為250℃～300℃；?

5）焊縫無損檢測合格后，進行焊后消應力熱處理，恒溫溫度為：565±20℃，保溫2小時。?

上述方案中，所采用的焊條的熔敷金屬的力學性能：屈服強度Rel≥490MPa；抗拉強度Rm610～730MPa；延伸率A≥20%；-50℃沖擊功：Akv≥54J。?

上述方案中，所述P690QL1鋼板的化學組份及質量百分比滿足以下條件：C≤0.20%，Si≤0.80%，Mn≤1.70%，P≤0.020%，S≤0.010%，N≤0.015%，B≤0.005%，Cr≤1.50%，Mo≤0.70%，Cu≤0.30%，Nb≤0.06%，Ni≤2.50%，Ti≤0.05%，V≤0.12%，Zr或Al，其中選用Zr時使Zr≤0.15%，選用Al時使Al≥0.018%，余量為Fe及不可避免的雜質。?

上述方案中，所述P690QL1鋼板的力學性能滿足：屈服強度R_el≥690MPa，抗拉強度R_m：770～940MPa，延伸率A≥14%，冷彎b=3a，d=3a，180°合格，-20℃橫向沖擊功Akv≥40J。?

上述方案中，所述Q370R鋼板的化學組份及質量百分比滿足以下條件：C≤0.18%，Mn：1.20～1.60%，Si：≤0.55%，S≤0.010%，P≤0.020%，Nb：0.015～0.050%。?

上述方案中，所述Q370R鋼力學性能滿足：屈服強度R_el≥340MPa，抗拉強度R_m：520～630MPa，延伸率A≥20%，冷彎b=2a，d=3a，180°合格，-20℃橫向沖擊功Akv≥47J。?