[發明專利]屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法

有效

• 申請號: 201610078557.6
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105522262B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王昭東;溫長飛;鄧想濤;王國棟;劉麗華;閆強軍;姜在偉
• 申請（專利權）人: 東北大學;南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/095;B23K9/235;B23K9/23
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

1.一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

(A)將焊接母材預熱至150-170℃，所述焊接母材的化學成分重量百分比為：C 0.15-0.22％，Si 0.20-0.60％，Mn 0.60-1.50％，Cr 0.30-0.80％，Ni 0.40-1.60％，Mo 0.10-0.7％，Nb 0.01-0.05％，V 0.01-0.05％，Al 0.02-0.08％，余量為Fe及不可避免的雜質；所述焊接母材的屈服強度≥1100MPa，抗拉強度≥1300MPa，延伸率≥9％，-40℃的沖擊功≥27J；

(B)將所述焊接母材相同板厚對接后，選用氬氣、二氧化碳的混合氣體作為保護氣體，采用直徑為1-1.2mm的焊絲進行連續施焊，其中，所述焊絲進行施焊之前在200-250℃的溫度下烘干2-3h，所述焊絲的化學成分重量百分比為：C 0.1-0.15％，Si 0.5-1.0％，Mn 1.5-2.0％，Cr 0.25-0.5％，Ni 2.0-2.4％，Mo 0.4-0.8％，P≤0.015％，S≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質；所述焊絲的屈服強度≥900MPa，抗拉強度≥1000MPa，延伸率≥11％，-40℃的沖擊功≥27J，控制焊道層間溫度在150-250℃之間，焊接線能量控制在9-15KJ/cm；

(C)焊接后對焊接接頭進行消氫處理，保溫溫度為200-220℃，保溫時間在1h以上。

2.根據權利要求1所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(A)中，焊接母材的厚度控制在4-30mm之間。

3.根據權利要求2所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，焊接母材的厚度控制在8-20mm。

4.根據權利要求2所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(A)中，焊接母材在預熱之前經過如下預處理步驟：對于厚度＞10mm的焊接母材的鋼板對接接頭處開雙面對稱X型坡口，厚度≤10mm的鋼板對接接頭處開V型坡口，并清理坡口表面直至露出金屬光澤，對待焊區域50mm范圍內的鐵銹、油漬清除干凈。

5.根據權利要求4所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述坡口的角度控制在40-60°，所述對接接頭的間隙控制在1-2mm，坡口鈍邊高度0-2mm。

6.根據權利要求4所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(A)中，所述預熱的寬度以所述坡口邊緣算起每側70-80mm范圍內。

7.根據權利要求1所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(B)中，施焊過程中焊接的電流控制在200-260A之間，電弧電壓控制在24-28V之間，焊接速度控制在29-35cm/min之間。

8.根據權利要求7所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，焊接電流220A，電弧電壓25V，焊接速度30cm/min。

9.根據權利要求1所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(B)中，所述保護氣體的水分含量控制在20ppm以下，流量控制在15-25L/min，氬氣與二氧化碳的純度分別在99.99wt％以上。

10.根據權利要求9所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，氬氣占所述保護氣體的體積百分比為80％以上。

11.根據權利要求1所述的一種屈服強度1100MPa級低合金超高強鋼的焊接方法，其特征在于，所述步驟(C)中，采用保溫爐或者采用保溫材料進行消氫處理，保溫時間為1-4h。