CN104999166A - 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺 - Google Patents

800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104999166A
CN104999166A CN201510520404.8A CN201510520404A CN104999166A CN 104999166 A CN104999166 A CN 104999166A CN 201510520404 A CN201510520404 A CN 201510520404A CN 104999166 A CN104999166 A CN 104999166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
welded
charpy
groove
impact power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510520404.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104999166B (zh
Inventor
马玉喜
段小林
郭斌
陶军晖
杜明
宋畅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Iron and Steel Group Corp filed Critical Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority to CN201510520404.8A priority Critical patent/CN104999166B/zh
Publication of CN104999166A publication Critical patent/CN104999166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104999166B publication Critical patent/CN104999166B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/164Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • B23K35/3066Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/235Preliminary treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18Sheet panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,该工艺包括以下步骤:1)对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为α的坡口;2)机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈;3)焊丝直径为1.2~2.0mm、抗拉强度为800MPa、化学成分重量百分比为C:0.05~0.10,Si:0.40~0.80,Mn:1.50~2.00,Ni:2.0~3.0,Mo:0.15~0.20,Ti:0.20~0.35,N:0.002~0.005,P:≤0.025,S:≤0.035,余量为Fe及不可避免杂质;4)采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;5)焊接采用多层多道连续施焊。本发明采用氮气作为保护气体进行焊接,焊接材料按等强匹配的原则选取特定的含Ti钢专用焊丝,能提高焊接接头的韧性和塑性,尤其是提高低温冲击韧性和延伸率。

Description

800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,属于焊接技术领域。
背景技术
随着工程及设备向大型、轻量、高效能方向发展,含Ti微合金钢由于强化效果良好且合金化成本较低,受到越来越多的制造企业的亲睐。然而在其焊接过程中容易因焊接材料及焊接工艺选择不当而使焊接接头强度和冲击韧性下降,例如中国发明专利ZL200610070181.0和ZL201110045723.X分别提出了800MPa高强钢的不预热焊接工艺和800MPa高强度钢的CO2气保护焊接工艺,但是其焊接接头组织晶粒粗大且不均匀,导致其强度和冲击韧性远不能满足含Ti钢的焊接技术要求,因此及时有效地解决含Ti钢的焊接性、配套焊接材料及焊接工艺问题,有利于含Ti钢的应用及快速发展,发明一种800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,该工艺能显著细化焊接接头的晶粒,从而提高焊接接头的韧性和塑性,特别是低温冲击韧性有较大的提高,确保焊接接头的综合机械性能,并且具有工艺简单、可操作性强、焊接能耗低,焊接成本低等特点。
为实现上述目的,本发明提供的800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺由以下几个步骤组成:
(1)对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为α的坡口,所述α为45~60°;
(2)施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽;
(3)采用直径1.2~2.0mm、抗拉强度为800MPa、化学成分重量百分比为C:0.05~0.10,Si:0.40~0.80,Mn:1.50~2.00,Ni:2.0~3.0,Mo:0.15~0.20,Ti:0.20~0.35,N:0.002~0.005,P:≤0.025,S:≤0.035,余量为Fe及不可避免的杂质的实芯焊丝;
(4)采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接,焊前不预热,焊后不进行热处理,所述氮气的流量为15~20L/min;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分形成一个V型坡口;
(5)焊接工艺参数为:焊接电压30~34V,焊接电流250~300A,焊接速度30~35cm/min,保护气体流量15~20L/min,焊接采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃。
本发明采用氮气作为保护气体进行焊接,需严格控制气体流量,确保气体流量为15~20L/min,这样可以使得在焊接这样极端的环境下氮气中电离的活性N原子与焊接接头中的Ti结合,形成弥散且细小的TiN,显著细化焊接接头晶粒,从而显著优化焊接接头的强韧性匹配。当保护气体流量低于15L/min时,保护气体流量不足,空气中大量的氧气会混进保护气体中,在焊接时氧化焊丝和母材,明显恶化焊接接头性能;当保护气体流量高于20L/min时,大量的氮气会电离出大量的活性N原子,大量的活性N原子与焊接接头的Ti结合后会形成尺寸粗大的TiN,粗大的TiN粒子既不能细化奥氏体晶粒,又会显著恶化钢的冲击韧性。
本发明焊丝化学成分中严格控制Ti和Mo的含量,与母材焊合后,Mo既可以在熔池里尽可能多的拖曳Ti,减少Ti的流失,提高有效Ti的含量,又可以促进Ti(C、N)及TixMo(1-x)C粒子弥散且细小的析出,提高焊接接头的强韧性。
本发明采用氮气作为保护气体进行焊接,焊接材料按等强匹配的原则选取特定的含Ti钢专用焊丝,能提高焊接接头的韧性和塑性,特别是低温冲击韧性、延伸率等有较大的提高,确保综合机械性能,并且在保证焊接质量的前提下明显降低焊接成本,取得了良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明焊接时待焊母材机械加工出的坡口结构示意图。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对发明做进一步的描述。
实施例1:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,-40℃夏比冲击功AKV=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为45°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口(图1所示的V型坡口已经填满焊材)。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.05,Si:0.50,Mn:1.50,Ni:2.0,Mo:0.15,Ti:0.20,N:0.002,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流250A,焊接电压30V,焊接速度30cm/min,气体流量为15L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到830MPa,焊缝-40℃夏比冲击功AKV=86J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=93J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=96J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=103J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=92J。
实施例2:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为60°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.07,Si:0.40,Mn:1.70,Ni:2.3,Mo:0.17,Ti:0.22,N:0.003,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流270A,焊接电压32V,焊接速度33cm/min,气体流量为18L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到825MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=87J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=91J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=94J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=102J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=93J。
实施例3:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为50°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.10,Si:0.80,Mn:2.0,Ni:2.5,Mo:0.18,Ti:0.25,N:0.003,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流300A,焊接电压34V,焊接速度35cm/min,气体流量为20L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到834MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=86J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=90J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=92J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=104J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J。
实施例4:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为55°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.09,Si:0.75,Mn:2.0,Ni:3.0,Mo:0.20,Ti:0.35,N:0.002,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流280A,焊接电压34V,焊接速度32cm/min,气体流量为18L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到834MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=88J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=91J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=94J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=103J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=105J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J。
实施例5:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为60°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.08,Si:0.60,Mn:1.8,Ni:2.7,Mo:0.16,Ti:0.28,N:0.005,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流300A,焊接电压32V,焊接速度33cm/min,气体流量为16L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到830MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=87J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=90J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=99J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=105J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=110J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J。
实施例6:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为55°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.10,Si:0.55,Mn:2.0,Ni:2.4,Mo:0.15,Ti:0.32,N:0.003,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流270A,焊接电压33V,焊接速度35cm/min,气体流量为20L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到828MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=89J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=92J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=102J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=106J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=94J。
实施例7:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为45°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.07,Si:0.45,Mn:1.55,Ni:2.0,Mo:0.20,Ti:0.31,N:0.002,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流280A,焊接电压31V,焊接速度32cm/min,气体流量为17L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到843MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=86J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=92J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=105J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J。
实施例8:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为50°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.05,Si:0.65,Mn:1.75,Ni:2.8,Mo:0.18,Ti:0.30,N:0.004,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流250A,焊接电压30V,焊接速度30cm/min,气体流量为19L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到831MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=90J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=96J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=103J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=107J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=113J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=98J。
实施例9:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为60°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.06,Si:0.80,Mn:1.80,Ni:2.4,Mo:0.17,Ti:0.29,N:0.002,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流260A,焊接电压30V,焊接速度31cm/min,气体流量为15L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到827MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=89J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=93J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=97J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=103J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=102J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=94J。
实施例10:
待焊母材:800MPA级钢板,化学成分为C:0.08,Si:0.08,Mn:1.85,P:0.012,S:0.006,Nb:0.06,Ti:0.14,Mo:0.15,Als:0.035,Cr:0.25,Ni:0.10,B:0.0005,N:0.005,其余为Fe及不可避免的杂质。待焊母材抗拉强度为810MPa,AKV(-40℃)=80J,试板尺寸为600mm×300mm×10mm,对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为50°的坡口,施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽。
焊接方式:采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分为一个V型坡口。
焊接工艺:所用焊丝的化学成分重量百分比为C:0.08,Si:0.50,Mn:1.65,Ni:2.6,Mo:0.15,Ti:0.34,N:0.005,P:≤0.020,S:≤0.030,余量为Fe及不可避免的杂质,焊丝直径为1.2mm,焊接电流270A,焊接电压34V,焊接速度30cm/min,气体流量为18L/min;气体保护焊采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃,焊后试板经100%超声波探伤均为I级。
采用上述焊接工艺焊接800MPa级含Ti钢焊接接头力学性能,焊接接头抗拉强度达到832MPa,焊缝区-40℃夏比冲击功AKV=87J,熔合线-40℃夏比冲击功AKV=91J,离熔合线1mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=95J,离熔合线3mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=100J,离熔合线5mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=105J,离熔合线7mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=102J,离熔合线20mm处热影响区-40℃夏比冲击功AKV=93J。

Claims (3)

1.一种800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,其特征在于:该工艺包括以下步骤:
1)对待焊母材的接头处进行机械加工,形成角度为α的坡口,所述α为45~60°;
2)施焊前采用机械处理待焊母材的坡口表面,去除铁锈,使其露出金属光泽;
3)采用直径1.2~2.0mm、抗拉强度为800MPa、化学成分重量百分比为C:0.05~0.10,Si:0.40~0.80,Mn:1.50~2.00,Ni:2.0~3.0,Mo:0.15~0.20,Ti:0.20~0.35,N:0.002~0.005,P≤0.025,S≤0.035,余量为Fe及不可避免的杂质的实芯焊丝;
4)采用直流电源反接法,以氮气作为保护气体进行焊接,焊前不预热,焊后不进行热处理,所述氮气的流量为15~20L/min;焊接时,将两个待焊母材的坡口下端相接近,并保持下部平齐,以使待焊部分形成一个V型坡口;
5)焊接工艺参数为:焊接电压30~34V,焊接电流250~300A,焊接速度30~35cm/min,保护气体流量15~20L/min,焊接采用多层多道连续施焊,层间温度控制在100~150℃。
2.根据权利要求1所述的800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,其特征在于:
所述步骤5)中,氮气的流量为16~18L/min。
3.根据权利要求1或2所述的800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺,其特征在于:
所述步骤5)中,焊接电流为260~280A。
CN201510520404.8A 2015-08-21 2015-08-21 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺 Expired - Fee Related CN104999166B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510520404.8A CN104999166B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510520404.8A CN104999166B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104999166A true CN104999166A (zh) 2015-10-28
CN104999166B CN104999166B (zh) 2017-03-01

Family

ID=54372166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510520404.8A Expired - Fee Related CN104999166B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104999166B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817746A (zh) * 2016-05-30 2016-08-03 安徽昌永得机械有限公司 900MPa级别高强钢气体保护焊接工艺
CN107971610A (zh) * 2017-11-16 2018-05-01 武汉钢铁有限公司 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺
JP2019010652A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 新日鐵住金株式会社 鋼材の溶接方法及び溶接継手の製造方法
CN111408812A (zh) * 2020-05-14 2020-07-14 中煤北京煤矿机械有限责任公司 一种用于焊接900MPa等级厚板的方法
CN113787278A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 一种氮钛复合强化高强钢的混合气体保护焊接工艺
CN113787279A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 一种薄规格中Ti高强钢的气体保护焊接工艺
JP7091612B2 (ja) 2017-06-29 2022-06-28 日本製鉄株式会社 鋼材の溶接方法及び溶接継手の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11138262A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Kobe Steel Ltd Tig溶接方法及びtig溶接材料
CN102615406A (zh) * 2011-01-31 2012-08-01 林德股份公司 焊接方法
CN103231155A (zh) * 2013-06-06 2013-08-07 济钢集团有限公司 一种易焊接高强大厚度钢板不预热气体保护焊焊接工艺
CN104263889A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 武汉钢铁(集团)公司 一种提高厚度≥10mm含钛高强钢冲击韧性的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11138262A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Kobe Steel Ltd Tig溶接方法及びtig溶接材料
CN102615406A (zh) * 2011-01-31 2012-08-01 林德股份公司 焊接方法
CN103231155A (zh) * 2013-06-06 2013-08-07 济钢集团有限公司 一种易焊接高强大厚度钢板不预热气体保护焊焊接工艺
CN104263889A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 武汉钢铁(集团)公司 一种提高厚度≥10mm含钛高强钢冲击韧性的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817746A (zh) * 2016-05-30 2016-08-03 安徽昌永得机械有限公司 900MPa级别高强钢气体保护焊接工艺
JP2019010652A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 新日鐵住金株式会社 鋼材の溶接方法及び溶接継手の製造方法
JP7091612B2 (ja) 2017-06-29 2022-06-28 日本製鉄株式会社 鋼材の溶接方法及び溶接継手の製造方法
CN107971610A (zh) * 2017-11-16 2018-05-01 武汉钢铁有限公司 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺
CN107971610B (zh) * 2017-11-16 2020-04-07 武汉钢铁有限公司 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺
CN111408812A (zh) * 2020-05-14 2020-07-14 中煤北京煤矿机械有限责任公司 一种用于焊接900MPa等级厚板的方法
CN113787278A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 一种氮钛复合强化高强钢的混合气体保护焊接工艺
CN113787279A (zh) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 一种薄规格中Ti高强钢的气体保护焊接工艺
CN113787278B (zh) * 2021-09-01 2023-03-24 武汉轻工大学 一种氮钛复合强化高强钢的混合气体保护焊接工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104999166B (zh) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104999166A (zh) 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺
JP7343603B2 (ja) アルミニウム又はアルミニウム合金メッキ層付きの鋼製の強度に差がある溶接部品及びその製造方法
EP3812079A1 (en) Method for manufacturing equal-strength steel thin-wall welding component with aluminum or aluminum-alloy plating
KR101764519B1 (ko) 가스 실드 아크 용접용 솔리드 와이어, 가스 실드 아크 용접 금속, 용접 조인트, 용접 부재, 용접 방법 및 용접 조인트의 제조 방법
CN100560273C (zh) 高强度高韧性气体保护焊丝
CN102179601B (zh) 800MPa高强度钢的CO2气保护焊接工艺
CN104722962B (zh) 高强钢用高强韧性气保护药芯焊丝
CN103331529A (zh) 一种抗拉强度≥1100MPa的混合气保焊丝及其使用方法
CN102363238A (zh) 一种低温海工用厚板埋弧焊焊接工艺
CN112247399A (zh) 一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝
CN110893522A (zh) 一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝
CN101633085B (zh) 一种不锈钢焊丝及其焊接工艺
CN109128573B (zh) 一种基于晶粒细化机制的大热输入气电立焊气体保护药芯焊丝
CN102248324B (zh) 一种能降低焊接飞溅的co2气保焊丝
CN112719692B (zh) 一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法
CN100491056C (zh) 一种高强co2气体保护焊丝
CN114905149A (zh) 一种涂层钢的激光填粉焊接及热处理方法
CN110871312A (zh) 屈服强度600MPa级低合金钢板的MAG焊接方法
CN106624294A (zh) 一种屈服强度700MPa级超快冷钢的埋弧焊接方法
JP2012213803A (ja) ガスシールドアーク溶接方法
CN110385546A (zh) 一种优异低温性能的x80管线钢埋弧焊药芯焊丝及制备方法
CN107971610B (zh) 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺
CN111761175A (zh) 一种厚板高效气渣联合保护焊接方法
CN111618478A (zh) 一种适合超低热输入自动焊接的低锰气体保护焊丝及其焊接方法
CN110773903A (zh) 适合超低热输入自动焊接的co2气体保护焊丝及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170731

Address after: 430083, Hubei Wuhan Qingshan District Factory No. 2 Gate joint stock company organs

Patentee after: WUHAN IRON AND STEEL Co.,Ltd.

Address before: 430080 Wuchang, Hubei Friendship Road, No. A, block, floor 999, 15

Patentee before: WUHAN IRON AND STEEL (GROUP) Corp.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170301

Termination date: 20210821

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee