[發明專利]一種中碳調質鑄鋼的焊接方法在審

申請號：	202011042388.3	申請日：	2020-09-28
公開（公告）號：	CN112388195A	公開（公告）日：	2021-02-23
發明（設計）人：	楊超;李彥英;楊永強;鄭春雷;歐陽建國;趙春江;張嵐;臧福占	申請（專利權）人：	巨力索具股份有限公司
主分類號：	B23K31/02	分類號：	B23K31/02;B23K37/00
代理公司：	北京雙收知識產權代理有限公司 11241	代理人：	劉陽
地址：	072550***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種中碳調質鑄鋼焊接方法
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【說明書】：

本發明中碳調質鑄鋼的焊接方法，在調質狀態下焊接，包括步驟：準備坡口；計算預熱溫度，對鋼材坡口進行預熱；選用實芯富氬氣保護焊焊接，焊絲強度與鋼材等強度匹配；焊后熱處理；冷卻并檢測，其中，采取的預熱溫度綜合考慮了鋼板化學成分、焊材擴散氫含量、板厚和焊接線能量的影響，選用的焊接材料與鑄件體等強度匹配，采用的焊接工藝參數經過了焊接工藝評定的驗證，通過焊后緩慢冷卻及焊后消應力退火，極大地減少了補焊位置的殘余應力，避免了焊后出現裂紋等缺陷，為中碳調質鑄鋼的補焊提供了質量保障。

技術領域

本發明涉及焊接領域，具體涉及一種中碳調質鑄鋼的焊接方法。

背景技術

中碳調質鑄鋼廣泛應用在高強度澆筑接頭、節點和索夾上，由于其強度高，極大地減小了產品的自重，為鑄造產品輕量化生產提供了保障。在鑄件凝固冷卻過程中，因結構、相變使收縮受到阻礙會產生鑄造應力。在鑄件的調質處理過程中，因加熱或冷卻不均勻而造成的內應力和因組織轉變的不等時性和不均勻性所造成的組織應力稱為熱處理應力。此外鑄件本身也會存在諸多鑄造缺陷。在鑄造應力、熱處理應力和鑄造缺陷的多重作用下，某區域應力如果超出該區域鑄件金屬的強度，就會在該區域產生裂紋等缺陷。如不修復，該缺陷在內外力的作用下會擴展延伸，形成極大的安全隱患。

目前最經濟有效的修復辦法是焊接修補，中碳調質鑄鋼的碳含量在0.3-0.6％之間，一般情況下為了保證淬透性和提高抗回火性，加入了一定數量的Cr、Mo等合金元素。此鋼種淬硬傾向十分明顯，冷裂傾向較為嚴重，焊接熱影響區的過熱區有脆化現象，通常情況下，該鋼種需要在退火狀態下進行焊接，焊后再進行調質處理。如果在調質狀態下進行焊接，會存在焊接后熱影響區軟化的問題，該區域的強度和硬度均低于正常調質狀態的母材，將會成為焊接接頭的薄弱區域。中碳調質鑄鋼在調質狀態下的焊接，一直是焊接領域中的一個難題。

發明內容

為了修復中碳調質鑄鋼中的缺陷，本發明提出一種中碳調質鑄鋼的焊接方法。

本發明中碳調質鑄鋼的焊接方法，中碳調質鑄鋼鋼材按質量百分比的成分含量范圍為：C＝0.30-0.37％，Si＝0-0.60％，Mn＝0.50-0.80％，P＝0-0.025％，S＝0-0.020％，Cr＝0.80-1.20％，Mo＝0.15-0.30％，余量為Cu或其它雜質；包括以下步驟：

步驟1：準備坡口：在鋼材缺陷處開U形坡口，當缺陷深度在30mm以內時，坡口根部半徑6mm，坡口角度20°；當缺陷深度大于30mm時，坡口根部半徑10mm，坡口角度30°；

步驟2：計算預熱溫度，對鋼材坡口進行預熱，預熱溫度通過以下公式計算：

T＝697×CET+160×tanh(d/35)+62×HD^0.35+(53×CET-32)×Q-278(℃)，

式中，CET＝C+(Mn+Mo)/10+(Cr+Cu)/20+Ni/40；

T為預熱溫度，單位為℃；

CET為碳當量，范圍為0.2％-0.5％；

d為鑄件厚度，單位為mm；

HD為焊材的擴散氫含量，單位為ml/100g；

Q為焊接線能量，單位為KJ/mm；