[發明專利]一種高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法

在審

• 申請號: 201811470910.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109570805A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 陳巖
• 申請（專利權）人: 徐州欣略智能科技有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/00;C21D1/00;C21D1/26
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本發明公開了一種高合金中碳Ni?Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法，具體針對高合金中碳Ni?Co型超高強度鋼，將兩塊高合金中碳Ni?Co型超高強度鋼鋼板加工后去除表面灰塵及油污，選取型號為ER70S?6的焊絲；焊接參數的范圍為焊接電流65A～120A、焊接電壓12.4V～14.4V、焊接速度1.96mm/s～2.88mm/s，對母材進行施焊；焊后進行退火處理，退火處理溫度為560℃～750℃，保溫時間為60min～190min。本發明通過設置合理的退火溫度和保溫時間實現高合金中碳Ni?Co型超高強度鋼焊接試樣的抗拉強度和延伸率在對過熱區的性能影響較小的前提下均得到提高。

技術領域

本發明涉及一種鋼材的焊接及熱處理方法，具體是一種適用于針對高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法，屬于熱處理技術領域。

背景技術

熔焊時在高溫熱源的作用下，靠近焊縫兩側的一定范圍內發生組織和性能變化的區域稱為熱影響區。焊接接頭主要是由焊縫和熱影區兩大部分組成，其間存在一個過渡區，稱為熔合區。因此要保證焊接接頭的質量，就必須使焊縫和熱影響區的組織與性能同時都達到要求。熱影響區中的過熱區的溫度在固相線至1100℃之間、寬度約1～3mm，焊接時該區域內奧氏體晶粒嚴重長大，冷卻后得到晶粒粗大的過熱組織，塑性和韌度明顯下降，過熱區存在的問題已成為焊接接頭的薄弱地帶。

高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼是在具有高韌性、低脆性轉變溫度的9％Ni型低溫鋼的基礎上發展起來的。在9％Ni鋼中添加鈷是為了提高鋼的Ms(馬氏體轉變)溫度，減少鋼中的殘余奧氏體，同時，鈷在鎳鋼中起固溶強化作用，還通過加鈷來獲得鋼的自回火特性，從而使這類鋼具有優良的焊接性能。碳在這類鋼中起強化作用,鋼中還含有少量鉻和鉬，以便在回火時產生彌散強化效應。然而由于高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼強度較大，如何解決在焊接時焊接接頭過熱區的塑性和韌度明顯下降的問題，一直是業內人士關注的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法，具體針對高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼，能夠實現提高高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼焊接接頭過熱區的抗拉強度。

為實現上述目的，本高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法具體針對高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼，具體包括以下步驟：

步驟一，試件焊接：將兩塊高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼鋼板加工后去除表面灰塵及油污，根據等強度匹配原則選取焊絲；焊接參數的范圍為焊接電流65A～120A、焊接電壓12.4V～14.4V、焊接速度1.96mm/s～2.88mm/s，對母材進行施焊；

步驟二，焊后退火處理：進行退火處理，退火處理溫度為560℃～750℃，保溫時間為60min～190min。

作為本發明的進一步改進方案，步驟一中焊接電流為范圍為70A～90A，焊接速度為1.96mm/s～2.5mm/s。

作為本發明的進一步改進方案，步驟二中退火溫度與保溫時間分別為620℃～658℃與180min～186min。

作為本發明的進一步改進方案，步驟一中兩塊高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼鋼板加工坡口類型為I型。

作為本發明的進一步改進方案，步驟一中選取的焊絲型號為ER70S-6。

與現有技術相比，本高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼的焊接及熱處理方法通過設置合理的焊接電流和焊接速度可獲得較小尺寸的晶粒，通過設置合理的退火溫度和保溫時間實現高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼焊接試樣的抗拉強度和延伸率均可以得到提高，而過熱區的硬度僅僅下降少許，因此可以在對過熱區的性能影響較小的前提下實現高合金中碳Ni-Co型超高強度鋼焊接試樣的抗拉強度和延伸率均可以得到提高。

具體實施方式