[發明專利]提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法

在審

• 申請號: 202110040799.7
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN114762910A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 劉碩
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/173;B23K9/02;B23K33/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝;葉知行

1.一種提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，選用相同的低合金高強鋼板組合對接，所述鋼板的屈服強度小于等于690MPa；

步驟二，采用V型坡口，坡口背面設置墊板；當鋼板壁厚小于等于15mm時，坡口面角度為20～45°，組對間隙為2～8mm，組對后坡口的開口寬度為10～35mm；當鋼板壁厚大于15mm時，坡口面角度為15～35°，組對間隙為4～10mm，組對后坡口的開口寬度為15～50mm；

步驟三，采用實芯焊絲自動熔化極氣體保護焊接工藝進行打底焊接、填充焊接和蓋面焊接，保護氣體為氬氣和二氧化碳的混合氣體；所述蓋面焊接采用的實芯焊絲與所述鋼板滿足如下關系式：

式中，R_Bas為鋼板屈服強度，R_Com為焊縫金屬橫向屈服強度，A_Bas為鋼板延伸率，A_Com為焊縫金屬橫向延伸率。

2.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，蓋面焊接時，采用焊絲直徑為1.2mm實芯焊絲，坡口開口寬度為W，焊道寬度小于等于25mm，焊絲行走方式為直拉或擺動；當W≤20mm，采用單道焊；當W＞20mm時，采用多道焊，且相鄰焊道交界處最低處與焊道最高處的高度差小于等于4mm。

3.根據權利要求2所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述蓋面焊接時，當W≤15mm，焊絲行走方式為直拉；當15mm＜W≤20mm時，焊絲行走方式為擺動；當W＞20mm時，焊絲行走方式為擺動。

4.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，填充焊接時，采用焊絲直徑為1.2mm實芯焊絲，焊道寬度小于等于25mm，采用單道焊或多道焊，焊絲行走方式為直拉或擺動。

5.根據權利要求所2至4任一項所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述焊絲行走方式為擺動時，焊絲作鋸齒形連續擺動并沿行走方向向前移動，焊絲擺動寬度小于焊道寬度且差值為2～6mm，擺動波紋間距L和焊絲直徑r滿足關系式：L＝(2～5)r，焊道兩側邊緣停留時間為0.05～0.2s。

6.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，保護氣體混合比例為Ar:CO₂＝80:20，焊接電流為I、焊接電壓為U、焊接速度為v、焊絲直徑為r、保護氣體流量為f且滿足如下條件：I＝(200～270)r，I/10-2≤U≤I/10+2，v＝200～500mm/min，f＝18+v/80。

7.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟一中，鋼板組對后的錯邊量小于壁厚的1/6且不超過3mm。

8.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟二中，墊板的材質與所述鋼板相同或者為銅。

9.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，將引弧弧坑、熄弧弧坑和成型不穩定區域引出焊接接頭的主體結構或進行修磨處理。

10.根據權利要求1所述的提高塑性應變能力的低合金高強鋼焊接方法，其特征在于：所述步驟三中，對焊接結構中交叉焊縫部位兩側不小于50mm范圍內的焊縫余高進行機械修磨和平整處理，修磨處表面粗糙度不超過12.5。