[發明專利]一種300MPa級低合金高強鋼的窄搭接焊方法

在審

• 申請號: 201810064980.X
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108372353A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 劉自權;何方;趙林林;王風強;李磊;程帥;劉鵬
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: B23K11/02
• 分類號: B23K11/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

本發明公開了一種300MPa級低合金高強鋼的窄搭接焊方法，其按公式計算所得的搭接量、補償量、焊接速度、焊接壓力、焊接溫度和焊接電流進行焊接。本方法通過計算公式焊接參數確定方式，避免了焊接參數采用人工經驗設定的弊端，避免了焊縫熱量無法在線測量所導致的焊接質量無法科學衡量的弊端，科學合理的控制了搭接焊焊接質量，提高了焊接質量的穩定性。采用本方法能使窄搭接焊達到一次焊接即滿足生產工藝的需求，避免了連續退火生產過程中因焊接出現的停車、降速現象，保證了連續退火生產線產品品質的穩定。

技術領域

本發明涉及一種焊接工藝，尤其是一種300MPa級低合金高強鋼的窄搭接焊方法。

背景技術

300MPa級低合金高強鋼經酸軋后要在連續退火生產線上完成退火，最終得到成品。在帶鋼連續退火生產線上，將帶鋼頭、尾焊接起來，實現連續生產，是提高生產效率，降低成本的必要技術手段。

焊核是電阻焊時，電流通過上下層金屬，在二層金屬之間因電阻和上下電極共同作用下發熱形成熔化核心，通電結束同時壓力延時釋放后，核心凝固就形成焊核。與其他特征區相比，焊核的沖擊韌性值最低而硬度最高，這主要是由于焊核主要由鑄造組織以及晶界相組成。300MPa級低合金高強鋼對焊接熱輸入要求非常嚴格，焊縫熱量過大過小都不好，過大易產生過熱，過小易產生淬硬組織。焊縫熱量是影響焊接質量的關鍵因素，而連續退火生產線高節奏的生產特點決定了在線無法檢測焊縫熱量，以往焊接參數只能通過人工經驗設定，估測焊核大小，由于經驗的不確定性，導致連續退火焊接過程頻繁出現降速甚至停車問題，嚴重影響連續退火生產線的質量穩定性。

連續退火生產線的窄搭接焊工藝在現有操作中完全依賴人工經驗。窄搭接焊屬于電阻焊，電阻焊的特性是與焊接鋼中的成分、規格有很強的相關性，即不同的鋼種、不同的規格將導致焊接參數顯著不同。窄搭接焊的工藝參數又是多參數的，涉及電流、壓力、速度、搭接量、補償量，單個參數對搭接焊質量影響極其顯著，參數之間相互搭配也會對焊接參數產生顯著影響，人工經驗很難把握多參數決定的窄搭接焊焊接參數，發生降速甚至停車的風險極大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能有效地控制焊接質量的300MPa級低合金高強鋼的窄搭接焊方法。

為解決上述技術問題，本發明按下述公式Ⅰ-Ⅵ計算所得的搭接量、補償量、焊接速度、焊接壓力、焊接溫度和焊接電流進行焊接；

W＝0.29+0.237H Ⅰ；

C＝0.277+0.1H Ⅱ；

V＝19.37-2.75*H Ⅲ；

P＝0.7+4*H Ⅳ；

ΔT＝750+95*H Ⅴ；

式中：W是搭接量，單位為mm；H是焊接厚度，單位為mm；C是補償量，單位為mm；V是焊接速度，單位為m/min；P是焊接壓力，單位為KN；ΔT是焊接溫度，單位為℃；I是焊接電流，單位為A；K、α、β、ε為常數，K/ε取值0.247、α取值-3.5、β取值為0.75；ρ為鋼鐵的密度，取值7.9g/cm³；CE是焊縫碳當量，質量百分數。

本發明所述低合金高強鋼主要化學成分的質量百分含量為0.04％≤C≤0.07％、0.05％≤Si≤0.3％、0.65％≤Mn≤0.9％，其余為Fe及不可避免雜質元素。

本發明所述低合金高強鋼采用氣冷退火而成。

本發明所述焊接厚度H為1.6～5mm。