[發(fā)明專利]100mm厚高爐殼體用BB503鋼板焊接接頭埋弧焊接方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811365190.1 | 申請日： | 2018-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN109352145A | 公開（公告）日： | 2019-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李恒坤;崔強;鄧偉;陳林恒;車馬俊;汪晶潔 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京鋼鐵股份有限公司 |
| 主分類號： | B23K9/18 | 分類號： | B23K9/18;B23K101/18;B23K103/04 |
| 代理公司： | 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 任立;艾中蘭 |
| 地址： | 210035*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高爐殼 鋼板焊接 埋弧焊接 鋼板 綜合力學(xué)性能 低溫沖擊功 層間溫度 焊接材料 焊接接頭 力學(xué)性能 埋弧焊劑 生產(chǎn)效率 組合鋼板 焊縫 鋼焊接 埋弧焊 強韌性 延伸率 預(yù)熱 多層 焊接 匹配 對稱 屈服 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開一種100mm厚高爐殼體用BB503鋼板焊接接頭強韌性優(yōu)良的埋弧焊接方法，BB503鋼板抗拉強度為500～600MPa，屈服強度為330～400MPa，延伸率為≥24%，?20℃低溫沖擊功≥100J。采用和力學(xué)性能優(yōu)良的高爐殼體用BB503鋼板相匹配的焊接材料，采用對稱K型坡口；埋弧焊劑進行（200~350）℃×2h處理；焊前免預(yù)熱，對厚度為100mm+100mm組合鋼板采用多層多道埋弧焊焊接，焊縫層間溫度≤200℃。本發(fā)明焊接接頭具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，生產(chǎn)效率高，實用性強，適合于高爐殼體用鋼焊接的應(yīng)用推廣。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋼鐵材料焊接領(lǐng)域，特別是涉及一種100mm厚高爐殼體用BB503鋼板焊接接頭強韌性優(yōu)良的埋弧焊接方法。
背景技術(shù)
隨著鋼鐵去產(chǎn)能及節(jié)能環(huán)保要求的提高，高爐煉鐵對能源和環(huán)境的影響日益受到關(guān)注。高污染、高消耗、環(huán)保指標低的小型高爐逐漸被淘汰，隨著高爐爐役時間的臨近，自動化、大型化、生產(chǎn)效率高、低成本且節(jié)能環(huán)保的高爐將成為高爐改造的新需求和發(fā)展方向。
高爐結(jié)構(gòu)外有鋼體結(jié)構(gòu)支撐、內(nèi)有循環(huán)水冷設(shè)備系統(tǒng)和耐火爐襯的一個密封高溫的豎爐，用于將鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等通過化學(xué)反應(yīng)冶煉生產(chǎn)鐵水及副產(chǎn)品。
高爐爐殼作為爐體結(jié)構(gòu)重要的支撐構(gòu)件，起到密閉煤氣泄漏的作用，同時需要承受自重、設(shè)備荷重、爐料沖擊力、爐內(nèi)煤氣壓力、內(nèi)襯膨脹作用力、溫度應(yīng)力及環(huán)境腐蝕等作用，使用工況復(fù)雜。隨著對高爐爐殼大型化、長壽命等要求提高，大型高爐爐殼用鋼需要進行微合金化成分設(shè)計，鋼板厚度規(guī)格在30～100mm內(nèi)，且趨于大厚度。對高爐爐殼結(jié)構(gòu)用鋼在強度、韌性、加工性能及時效性能方面都提出較高的要求；尤其在關(guān)鍵的高爐殼體拼裝過程中，對高爐殼體用鋼大厚度鋼板的焊接性能提出了更高的要求。
為確保高爐爐殼的制造和運行安全，需要充分研究大厚度(100mm厚)BB503鋼焊接接頭的力學(xué)性能強韌性匹配。要求焊接接頭的拉伸性能不低于母材，對接接頭低溫韌性KV2(-20℃)≥47J。焊接熱輸入量是影響焊接接頭強度和低溫韌性的關(guān)鍵。為確保高爐殼體用鋼BB503焊接接頭的強韌性能，合理匹配焊接材料、控制焊接熱輸入量、優(yōu)化焊接工藝參數(shù)顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種100mm厚高爐殼體用BB503鋼板焊接接頭強韌性優(yōu)良的埋弧焊接方法，焊接接頭強韌性優(yōu)良，焊前免預(yù)熱，使得大厚度鋼板焊接接頭力學(xué)性能優(yōu)良和焊接效率較高。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
一種100mm厚高爐殼體用BB503鋼板焊接接頭埋弧焊接方法，其特征在于：
㈠高爐殼體用BB503鋼板，抗拉強度為500～600MPa，屈服強度為330～400MPa，延伸率為A≥24％，-20℃低溫沖擊功≥200J；
㈡焊絲采用與高爐殼體用BB503鋼板相匹配的焊接材料；
㈢坡口型式為對稱K型坡口；
㈣埋弧焊接工藝參數(shù)：焊前免預(yù)熱，并對埋弧焊劑進行(200～350)℃×2h處理，焊接電流400～750A，焊接電壓26～40V，焊接速度30～45cm/min，焊接熱輸入量15～60kJ/cm；對厚度為100mm+100mm組合鋼板對接接頭采用多層多道埋弧焊焊接，其焊縫層間溫度控制在≤200℃。
本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是：
選用匹配的焊絲，焊絲直徑Φ3～6mm，焊絲抗拉強度≥540Mpa。
焊劑為880M，埋弧焊絲配880M焊劑熔敷金屬的力學(xué)性能為：抗拉強度≥540MPa，屈服強度≥350MPa，延伸率A≥30％，-20℃沖擊功KV2≥47J，焊縫組織以細小的鐵素體為主。
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