[發明專利]一種800MPa級高強水電用鋼的焊接方法

在審

• 申請號: 202011400902.6
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112872561A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 曾宇波;蘇可
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第八工程局有限公司
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/173
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉;張麗娟

本發明公開了一種800MPa級高強水電用鋼的焊接方法，包括以下步驟：S1、在高強水電用鋼的待對接焊接處開設不對稱的X型坡口或雙U型坡口，對高強水電用鋼進行預熱，預熱至100～150℃之間；S2、以氬氣和二氧化碳氣體為保護氣體，直徑為φ1.2的焊絲，采用熔化電極氣體保護電弧焊對高強水電用鋼進行焊接，焊接時：焊接電流為140A～165A，焊接電壓為23V～26V，焊接速度70～100mm/min，焊接線能量為22～35Kj/cm；S3、對高強水電用鋼焊縫進行后熱消氫處理。本發明得到的焊縫焊接性能好。

技術領域

本發明涉及高強鋼的焊接技術領域，尤其涉及一種800MPa級高強水電用鋼的焊接方法(不包含在其他類目中的金屬加工；使用保護氣體的電弧焊接)。

背景技術

隨著國內水電站水輪發電機組單機容量愈來愈大，如白鶴灘水電站單機容量已達1000MW，蝸殼材料已提高至800MPa級高強度，厚度主要為50～125mm之間。鋼板厚度大，因此焊接工程量較大，為提高焊接效率，需研究開發適合蝸殼制造焊接的高效率焊接方法。相對于600-700MPa的鋼，800MPa級高強水電用鋼由于冷裂紋敏感性系數較大，焊接時更容易出現冷裂紋、夾渣、未熔合問題。尤其在這種厚度較大的情況下，這些問題更加嚴重。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種焊縫焊接性能好的800MPa級高強水電用鋼的焊接方法。

本申請中所述的“800MPa級高強水電用鋼”為厚度為50mm左右、抗拉強度為770MPa～930MPa、屈服強度大于690MPa，或者厚度為125mm左右、抗拉強度為740MPa～900MPa、屈服強度大于650MPa，且延伸率均大于15％，-40℃沖擊吸收功大于100J的鋼。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種800MPa級高強水電用鋼的焊接方法，包括以下步驟：

S1、焊前準備：在高強水電用鋼的待對接焊接處開設不對稱的X型坡口或雙U型坡口，對高強水電用鋼進行預熱，預熱至100～150℃之間；

S2、焊接：以氬氣和二氧化碳氣體為保護氣體，直徑為φ1.2的焊絲，采用熔化電極氣體保護電弧焊對高強水電用鋼進行焊接，焊接時：焊接電流為140A～165A，焊接電壓為23V～26V，焊接速度為70～100mm/min，焊接線能量為22～35Kj/cm；

S3、焊后處理：對高強水電用鋼焊縫進行后熱消氫處理。

作為對上述技術方案的進一步改進：

所述高強水電用鋼的化學成分及質量百分數為：C≤0.09，0.50≤Ni≤1.50，Si≤0.50，0.70≤Mn≤1.50，P≤0.015，S≤0.005，Cr≤0.60，Mo≤0.70，Cu≤0.50，V≤0.050，B≤0.004；或

所述高強水電用鋼的化學成分及質量百分數為：C≤0.11，0.80≤Ni≤1.80，Si≤0.50，0.70≤Mn≤1.50，P≤0.015，S≤0.005，Cr≤0.60，Mo≤0.70，Cu≤0.50，V≤0.050，B≤0.004。

所述步驟S1中，所述不對稱X型坡口或雙U型坡口的鈍邊為2～3mm，間隙為3mm，所述不對稱X型坡口或U型坡口的上坡口和下坡口的厚度比為A，1＜A＜2。

當采用不對稱X型坡口時，坡口角度為40°～60°。

當采用不對稱雙U型坡口時，坡口角度為16°～24°。

所述步驟S2中，焊接時先正面焊接4～5層后進行背縫清根，再進行背面焊接，根據焊接時的變形情況交替焊接正背縫直至焊接完成。