[發(fā)明專利]一種460MPA級低合金高強(qiáng)鋼的窄搭接焊方法

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• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108381022A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈國生;劉自權(quán);何方;呂超杰;賀有;張曉鵬;陳小虎
• 申請（專利權(quán)）人: 邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)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;B23K103/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 陳長庚

本發(fā)明公開了一種460MPa級低合金高強(qiáng)鋼的窄搭接焊方法，其按公式計(jì)算所得的搭接量、補(bǔ)償量、焊接速度、焊接壓力、焊接溫度和焊接電流進(jìn)行焊接。本方法通過計(jì)算公式焊接參數(shù)確定方式，避免了焊接參數(shù)采用人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的弊端，避免了焊縫熱量無法在線測量所導(dǎo)致的焊接質(zhì)量無法科學(xué)衡量的弊端，科學(xué)合理的控制了搭接焊焊接質(zhì)量，提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。采用本方法能使窄搭接焊達(dá)到一次焊接即滿足生產(chǎn)工藝的需求，避免了連續(xù)退火生產(chǎn)過程中因焊接出現(xiàn)的停車、降速現(xiàn)象，保證了連續(xù)退火生產(chǎn)線產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種焊接工藝，尤其是一種460MPa級低合金高強(qiáng)鋼的窄搭接焊方法。

背景技術(shù)

460MPa級低合金高強(qiáng)鋼經(jīng)酸軋后要在連續(xù)退火生產(chǎn)線上完成退火，最終得到成品。在帶鋼連續(xù)退火生產(chǎn)線上，將帶鋼頭、尾焊接起來，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，是提高生產(chǎn)效率，降低成本的必要技術(shù)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(fā)熱形成熔化核心，通電結(jié)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(qū)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。460MPa級低合金高強(qiáng)鋼對焊接熱輸入要求非常嚴(yán)格，焊縫熱量過大過小都不好，過大易產(chǎn)生過熱，過小易產(chǎn)生淬硬組織。焊縫熱量是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而連續(xù)退火生產(chǎn)線高節(jié)奏的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了在線無法檢測焊縫熱量，以往焊接參數(shù)只能通過人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，估測焊核大小，由于經(jīng)驗(yàn)的不確定性，導(dǎo)致連續(xù)退火焊接過程頻繁出現(xiàn)降速甚至停車問題，嚴(yán)重影響連續(xù)退火生產(chǎn)線的質(zhì)量穩(wěn)定性。

連續(xù)退火生產(chǎn)線的窄搭接焊工藝在現(xiàn)有操作中完全依賴人工經(jīng)驗(yàn)。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(guī)格有很強(qiáng)的相關(guān)性，即不同的鋼種、不同的規(guī)格將導(dǎo)致焊接參數(shù)顯著不同。窄搭接焊的工藝參數(shù)又是多參數(shù)的，涉及電流、壓力、速度、搭接量、補(bǔ)償量，單個參數(shù)對搭接焊質(zhì)量影響極其顯著，參數(shù)之間相互搭配也會對焊接參數(shù)產(chǎn)生顯著影響，人工經(jīng)驗(yàn)很難把握多參數(shù)決定的窄搭接焊焊接參數(shù)，發(fā)生降速甚至停車的風(fēng)險極大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效地控制焊接質(zhì)量的460MPa級低合金高強(qiáng)鋼的窄搭接焊方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明按下述公式Ⅰ-Ⅵ計(jì)算所得的搭接量、補(bǔ)償量、焊接速度、焊接壓力、焊接溫度和焊接電流進(jìn)行焊接；

W＝0.55+0.17H Ⅰ；

C＝0.455+0.115H Ⅱ；

V＝19.37-2.75*H Ⅲ；

P＝3.97+3.7*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(bǔ)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(shù)，K/ε取值0.247、α取值-5.03、β取值為0.75；ρ為鋼鐵的密度，取值7.9g/cm³；CE是焊縫碳當(dāng)量，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

本發(fā)明所述低合金高強(qiáng)鋼主要化學(xué)成分的質(zhì)量百分含量為0.065％≤C≤0.1％、0.3％≤Si≤0.6％、1.6％≤Mn≤1.8％，其余為Fe及不可避免雜質(zhì)元素。

本發(fā)明所述低合金高強(qiáng)鋼采用氣冷退火而成。

本發(fā)明所述焊接厚度H為1.9～4.7mm。