CN100515647C - 低合金高强度钢的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低合金高强度钢的焊接方法，它包括下述步骤：第一步、选用Ar80%+CO220%混合保护气体和HS-80焊丝；第二步、先将待焊接的钢材预热60-110℃，控制焊接线能量在1.04-1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接；第三步、焊接后在250℃时保温2小时进行消氢处理。采用Ar80%+CO220%混合气体保护焊，焊接材料按照低匹配原则选用HS-80焊丝施焊，既可以提高焊接接头的韧性和塑性，尤其是冲击韧性、延伸率有了较大提高，确保综合机械性能满足设计要求，又可以降低焊接材料成本，且施焊过程要求相对简单。
Description
技术领域
本发明涉及钢材的焊接方法，尤其是涉及低合金高强度钢的焊接方法。
背景技术
将屈服强度900Mpa级的低合金高强度钢(HG980D)用于煤矿专用的液压支架结构件上是根据液压支架的设计要求以及提升液压支架产品的质量档次、打造世界一流产品而进行的首次尝试，由于使用产品的特殊性，对焊接接头的韧性、塑性等机械性能有着较高的设计要求，故这种低合金高强度钢材料的焊接方法、焊接材料的匹配、材料淬硬性、焊接接头性能、焊后处理方法等可焊性研究一直是焊接界关注的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械性能符合设计要求的低合金高强度钢的焊接方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的低合金高强度钢的焊接方法，它包括下述步骤：
第一步、选用Ar80％+CO220％混合保护气体和HS-80焊丝；
第二步、先将待焊接的钢材预热60-110℃，控制焊接线能量在1.04-1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接；
第三步、焊接后在250℃时保温2小时进行消氢处理。
所述HS-80焊丝的化学成分为：C≤0.10，Si：0.40-0.80，Mn：1.25-1.80，Ni：1.00-1.50，Mo：0.20-0.55，S≤0.010，P≤0.020。
当焊接前在中等拘束条件下，将待焊接的钢材预热60℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接。
当焊接前在苛刻拘束条件下，将待焊接的钢材预热100℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接。
本发明的优点在于采用Ar80％+CO220％混合气体保护焊，焊接材料按照低匹配原则选用HS-80焊丝施焊，既可以提高焊接接头的韧性和塑性，尤其是冲击韧性、延伸率有了较大提高，确保综合机械性能满足设计要求，又可以降低焊接材料成本，且施焊过程要求相对简单。在具体施焊时，由于采用常规的焊接方法，焊接热影响区中不可避免的要产生马氏体，而液压支架结构件所用的钢板以中厚度为主，焊接接头采用多道多层焊，角焊缝焊脚尺寸较大，焊接接头的拘束应力较大，所以对HG980D的焊接冷裂敏感性研究结果表明，对于中等拘束条件下如普通焊缝、角焊缝等，将待焊接的钢材预热温度60℃，就可以防止焊接冷裂纹的产生；苛刻拘束条件下如定位焊、对接焊根部焊道、补焊等，将待焊接的钢材预热温度不低于100℃，即可防止焊接冷裂纹的产生；从焊缝金属拉伸及焊接接头低温冲击实验结果看出，1、当焊接线能量在1.04-1.46KJ/mm时，焊缝金属强度保持在较高的水平上，焊接接头冲击性较好，当焊接线能量过高达到2.05KJ/mm时，焊缝金属强度及焊接热影响区冲击韧性明显下降；2、当焊道间温度控制在150-200℃时，焊接接头焊缝金属及热影响区的AKV-20℃均保持在一个较高的水平上；另外在对不同焊后热处理条件下的焊接接头力学性能分析可见，随着焊后热处理温度的提高，焊缝金属强度降低、延伸率上升，焊接热影响区冲击韧性显著降低，由于HG980D钢焊接接头有一定的回火脆性倾向，故而焊接后的消氢处理采用250℃保温2小时即可。
具体实施方式
实施例1：
本发明所述的低合金高强度钢的焊接方法，它包括下述步骤：
一、选用Ar80％+CO220％混合保护气体和化学成分为：C≤0.10，Si：0.40-0.80，Mn：1.25-1.80，Ni：1.00-1.50，Mo：0.20-0.55，S≤0.010，P≤0.020的HS-80焊丝；
二、先将待焊接的钢材预热60℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在170℃时进行焊接；
三、焊接后在250℃时保温2小时进行消氢处理。
实施例2：
本发明所述的低合金高强度钢的焊接方法，它包括下述步骤：
一、选用Ar80％+CO220％混合保护气体和化学成分为：C≤0.10，Si：0.40-0.80，Mn：1.25-1.80，Ni：1.00-1.50，Mo：0.20-0.55，S≤0.010，P≤0.020的HS-80焊丝；
二、先将待焊接的钢材预热100℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在200℃时进行焊接；
三、焊接后在250℃时保温2小时进行消氢处理。
Claims (3)
1、一种低合金高强度钢的焊接方法，其特征在于：它包括下述步骤：
第一步、选用Ar80％+CO220％混合保护气体和HS-80焊丝，所述HS-80焊丝的化学成分为：C≤0.10，Si：0.40-0.80，Mn：1.25-1.80，Ni：1.00-1.50，Mo：0.20-0.55，S≤0.010，P≤0.020；
第二步、先将待焊接的钢材预热60-110℃，控制焊接线能量在1.04-1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接；
第三步、焊接后在250℃时保温2小时进行消氢处理。
2、根据权利要求1所述的低合金高强度钢的焊接方法，其特征在于：第二步为：先将待焊接的钢材预热60℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接。
3、根据权利要求1所述的低合金高强度钢的焊接方法，其特征在于：第二步为：先将待焊接的钢材预热100℃，控制焊接线能量在1.46KJ/mm、焊道间温度在150-200℃时进行焊接。
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