[發(fā)明專利]一種薄壁厚高強(qiáng)度鋼板的焊接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011072910.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN112453656A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振偉;鮑雪君;楊烽;李曜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/173
• 分類號(hào): B23K9/173;B23K9/23;B23K9/235
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發(fā)明涉及一種薄壁厚高強(qiáng)度鋼板的焊接方法，包括步驟：1)焊接材料選擇：采用熔化極氣體保護(hù)焊焊接材料；2)小鐵研試驗(yàn)確定預(yù)熱溫度：參照標(biāo)準(zhǔn)：CB/T4364?2013；3)切割鋼板下料；4)坡口加工：打磨母材的切割部分去除切割留下的裂紋或熱影響區(qū)，再在兩塊母材上加工正Y型坡口：60°坡口，鈍邊2mm；5)母材焊前預(yù)熱：根據(jù)步驟2)確定的預(yù)熱溫度對(duì)鋼材進(jìn)行預(yù)熱；6)試件拼接：控制鈍邊間隙0—0.2mm；7)焊接：結(jié)合冷卻裝置均勻母材溫度，采用正反兩面焊接方式進(jìn)行焊接，正面焊接完成后采用碳弧氣刨方式徹底清根，然后反面焊接；8)焊后熱處理：消氫；9)焊接接頭探傷。解決了薄壁厚鋼板焊接過程中容易發(fā)生變形以及采用大線能量焊接時(shí)熱影響區(qū)容易發(fā)生軟化的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄壁厚高強(qiáng)鋼板的焊接方法。

背景技術(shù)

高強(qiáng)度鋼板主要應(yīng)用于大型機(jī)械裝備的制造，大型化、輕量化是工程機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)，相同強(qiáng)度要求下高強(qiáng)度鋼板的厚度更小。在焊接時(shí)，薄壁厚的鋼板會(huì)存在焊接變形較厚板嚴(yán)重的問題，且隨著鋼板強(qiáng)度的提高，焊接線能量不能太高，過高的焊接線能量會(huì)帶來鋼板焊接熱影響區(qū)的軟化問題，嚴(yán)重降低焊接接頭的強(qiáng)度和韌性等性能指標(biāo)。

焊接工藝涉及到坡口加工、焊材的選擇和焊接過程控制等，其中焊接過程控制包括：焊前預(yù)熱、焊接線能量、焊接速度、焊接參數(shù)(焊接電流、電壓、焊絲直徑和焊絲伸長(zhǎng)量)、焊接變形的控制、焊接缺陷返修和焊后熱處理等。其中任一項(xiàng)工藝參數(shù)不當(dāng)將會(huì)對(duì)焊接接頭質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，參照如下描述。

(1)高強(qiáng)度鋼的主要特征是強(qiáng)度和硬度較高，合金含量高，碳當(dāng)量相對(duì)較高，可焊性差，焊接開裂發(fā)生幾率較大。

(2)而薄壁厚鋼板在焊接過程中容易變形，對(duì)預(yù)熱和焊后熱處理溫度敏感；為了防止回火軟化造成強(qiáng)度降低，預(yù)熱溫度和焊后熱處理溫度不能過高。

(3)高強(qiáng)鋼受到焊接線能量影響明顯，過高的線能量會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)嚴(yán)重軟化，接頭強(qiáng)度降低，過低的線能量會(huì)造成未焊透等焊接缺陷。

(4)高強(qiáng)度鋼板通常采用火焰切割方法進(jìn)行下料，若鋼板預(yù)熱不到位就會(huì)存在切割開裂風(fēng)險(xiǎn)，一旦切割裂紋遺留至坡口上，會(huì)造成焊接接頭開裂問題。

(5)焊接過程中送絲不順暢、導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重、保護(hù)氣體不穩(wěn)定等會(huì)造成電弧不穩(wěn)定燃燒及熔滴被氧化，最終造成焊縫中殘留焊渣等缺陷。其中送絲不順暢和導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重會(huì)造成電弧不穩(wěn)，甚至?xí)霈F(xiàn)焊絲與導(dǎo)電嘴短路現(xiàn)象，進(jìn)而影響焊接質(zhì)量。

(6)打底焊的清根工序也很關(guān)鍵，反面清根時(shí)應(yīng)清理干凈，否則會(huì)造成打底焊氧化渣殘留在焊縫中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種薄壁厚高強(qiáng)度鋼板的焊接方法，解決薄壁厚鋼板焊接過程中容易發(fā)生變形，以及采用大線能量焊接時(shí)熱影響區(qū)容易發(fā)生軟化的難題。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種薄壁厚高強(qiáng)度鋼板的焊接方法，包括如下步驟：

1)焊接材料選擇：采用熔化極氣體保護(hù)焊焊接材料，實(shí)現(xiàn)焊縫強(qiáng)韌性與母材匹配；

2)小鐵研試驗(yàn)確定預(yù)熱溫度：采用小鐵研試驗(yàn)進(jìn)行焊前預(yù)熱溫度區(qū)間確定，參照的標(biāo)準(zhǔn)為：CB/T4364-2013；

3)切割鋼板下料：對(duì)鋼板切割下料得到厚度相同的待拼接母材；

4)坡口加工：先打磨拼接母材的切割部分，去除切割留下的裂紋或熱影響區(qū)，然后在兩塊母材上加工正Y型坡口：60°坡口，鈍邊2mm；

5)母材焊前預(yù)熱：根據(jù)步驟2)確定的預(yù)熱溫度對(duì)鋼材進(jìn)行預(yù)熱；

6)試件拼接：將兩塊母材拼接，鈍邊間隙0—0.2mm；