[發明專利]一種用于抗拉強度≥610MPa壓力容器鋼厚板手工焊接方法

有效

• 申請號: 201410159639.4
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103934585B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 繆凱;胡因洪;牟文廣;黃治軍;李立軍;陳浮;許穎;胡家國;王靚
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K35/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種大型壓力容器鋼用鋼厚板手工焊接工藝方法，適用于抗拉強度大于610MPa級別高強度壓力容器鋼用厚板結構手工焊接，它屬于大型壓力容器鋼用鋼厚板結構制造焊接技術領域。

背景技術

隨著我國大型壓力容器鋼設計逐步向高參數、大型化方面發展。為適應各類容器儲罐的建造需要，武鋼研發了一種拉強度為≥610MPa、屈服強度R_eL≥490MPa，延伸率A≥17%，沖擊功-40^oC?KV₂≥54J的壓力容器鋼鋼板，其綜合力學性能優于國外同類鋼種水平，尤其是-40℃低溫韌性具有優異強韌性匹配。這種鋼種的開發對與之相匹配的焊接材料及焊接工藝提出了迫切的要求。

就目前來講，采用現有大于600MPa級手工焊接材料與焊接工藝匹配，存在的不足是：熔敷金屬沖擊功與實際接頭韌性遠不能滿足高強度大型厚板結構制造的焊接技術要求，尤其是與高韌性的基材相比，其-40?℃低溫力學指標相差太遠，不能滿足大型壓力容器鋼厚板結構制造焊接技術指標要求；在大線能量及多層焊的情況下，接頭低溫沖擊性能無法滿足大型壓力容器鋼厚板結構制造焊接技術指標要求。

經檢索：中國專利申請號為申請號：CN200910062436.2文獻3公開了一種適用于抗拉強度為690～760MPa級別的橋梁鋼及工程結構鋼手工焊接方法。措施：一種用于高強度鋼對接手工焊接方法，其焊接步驟：采用抗拉強度為690～760MPa、屈服強度為600～660MPa，延伸率：18～25％，-40℃KV₂：165～210J的高強鋼，其厚度為26～50mm相同板厚組合對接；匹配的焊條抗拉強度大于700MPa，直徑?Φ4.0mm；手工焊坡口采用雙面V型非對稱60°坡口，鈍邊2mm；焊接電流160A、電壓26V、速度15cm/min、線能量17kj/cm，采用連續施焊并使焊縫填滿，層間溫度控制在100～150℃。焊前不預熱、焊后不需熱處理。中國專利申請號為CN201310282949.0文獻4公開了一種屈服強度≥500MPa級橋梁鋼手工焊接方法，適用的基板性能：R_eL≥500MPa，R_m≥650MPa，A≥18%，-40℃KV₂≥120J；板厚組合為32mm等厚；焊接坡口形式為雙面V型對稱，坡口角度為60°，鈍邊2mm；匹配焊條的抗拉強度≥650MPa，焊條直徑Ф4.0mm；焊接：電流165~175A，電壓25~26V，速度~15cm/min，線能量17~18kj/cm，焊條烘烤制度為350℃×1h；采用多層多道連續施焊。且焊前不預熱、焊后不熱處理。專利文獻4適用范圍主要用于大跨度高強度橋梁結構的建造，其解決的關鍵問題是在保證安全服役的前提下，焊接后結構不變形、無裂紋產生，接頭具有優良力學性能及低溫韌性。專利文獻3為適用于抗拉強度為690～760MPa級別的橋梁鋼及工程結構鋼手工焊接方法，專利文獻4為適用于抗拉強度為≥650MPa?級別的橋梁結構鋼手工焊接方法，其區別在于不同焊接材料及不同焊接工藝、不同服役技術條件（-40℃KV₂≥48J）。而本專利適用于抗拉強度為≥650MPa?級別的大型壓力容器結構鋼手工焊接方法，其焊接材料及焊接工藝、服役技術條件（-40℃KV₂≥54J）均要求較嚴格。眾所周知，隨著鋼種的強度級別與板厚的增加，大型壓力容器結構用鋼焊接防裂是容器建造的關鍵技術難點。本專利其核心創新點是提出了一種手工焊接工藝與匹配材料焊接大型壓力容器結構鋼厚板的對接焊縫焊前不預熱、焊后不進行熱處理的焊接工藝方法。

發明內容

本發明的目的在于解決目前手工焊接工藝與匹配材料焊接大型壓力容器鋼用厚板所存在的不匹配、不能滿足要求的問題，提出一種焊接拉強度為≥610MPa，熔敷金屬沖擊功與實際接頭韌性能滿足要求，接頭低溫沖擊性能良好，并在制造過程焊前不預熱、焊后不進行熱處理的用于抗拉強度≥610MPa壓力容器鋼厚板手工焊接方法。

實現上述目的技術內容：

一種用于抗拉強度≥610MPa壓力容器鋼厚板手工焊接方法，其焊接步驟：