CN103084717A - 12Ni14钢的埋弧焊焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种12Ni14钢的埋弧焊焊接方法，所述方法包括，步骤S1：将焊接坡口加工为X型坡口，用铣边机将待焊件进行铣削加工，内坡口角度为35°，外坡口为32.5°，对所述坡口及其内外壁两侧25mm范围内进行清理，直至露出金属光泽；步骤S2：用混合气保护焊方式对待焊件进行定位层和打底层的焊接；步骤S3：用双丝埋弧焊的方式对待焊件进行填充层和盖面层的焊接；步骤S4：将焊件进行回火消应力处理，回火温度为615～645℃，回火时间为1小时。对12Ni14型钢使用该方法进行焊接，可保证此钢种的焊缝和热影响区的低温韧性在-100℃时冲击功在27J以上，同时焊缝和热影响区的低温韧性与母材相近，大大提高了该钢材焊接工艺。

Description

12Ni14钢的埋弧焊焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，特别涉及一种应用于12Ni14钢埋弧焊的焊接方法。
背景技术
随着人类工业的发展，各种金属焊接作业日益频繁。由于各种金属材料性质迥异，技术人员对不同的金属不得不使用不同的方式进行焊接。其中，有些特殊材质的金属会给技术人员带来难题。
EN 10028-412Ni14为欧洲标准的钢种，它通过加入Ni、Mn等元素实现固溶强化，加入V等合金元素细化晶粒，加入3.5%左右Ni的12Ni14钢屈强比小，塑性变形能力大，低温韧性良好，-100℃冲击功达到27J以上。常用于储存、输送液体乙烯容器或管道。此钢种焊接性良好，淬硬性、冷裂倾向小。其化学成分和机械性能如下：
Figure BDA00001866950300011
室温下的力学性能
Figure BDA00001866950300012
不同温度下的韧性
Figure BDA00001866950300021
EN10028-412Ni14型钢在焊接时难以保证焊缝和热影响区的低温韧性与母材相近，本领域的技术人员致力于开发一种新型焊接方法解决该问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中12Ni14型钢在焊接后焊缝和热影响区的低温韧性与母材难以相近的不足，提供一种12Ni14钢的埋弧焊焊接方法，协助施工人员高质量地完成焊接作业。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种12Ni14钢的埋弧焊焊接方法，其特点在于，所述方法包括，
步骤S1：将焊接坡口加工为X型坡口，用铣边机将待焊件进行铣削加工，内坡口角度为35°，外坡口为32.5°，对所述坡口及其内外壁两侧25mm范围内进行清理，直至露出金属光泽；
步骤S2：用混合气保护焊方式对待焊件进行定位层和打底层的焊接；
步骤S3：用双丝埋弧焊的方式对待焊件进行填充层和盖面层的焊接；
步骤S4：将焊件进行回火消应力处理，回火温度为615～645℃，回火时间为1小时。
较佳地，在步骤S1中，
当环境温度≥10℃时，不进行预热焊接；
当焊件厚度＞25mm或环境温度＜10℃时，待焊件在焊接前局部预热，预热宽度为4倍的壁厚且不小于150mm，预热温度为120℃～150℃。
较佳地，在步骤S1中，预热采用电加热片方式加热。
较佳地，在步骤S1中，待焊件的钝边厚度为3mm，外坡口的竖直高度为待焊件总厚度的二分之一。
较佳地，在步骤S2中，使用Ar、CO2混合气体进行保护焊焊接。
较佳地，在步骤S2中，焊丝为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为1.2mm，以一道方式焊接，焊接线能量在16～22KJ/cm之间，焊接速度为30～35cm/min。
较佳地，在步骤S3中，焊丝为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为3.2mm，焊剂颗粒尺寸为12～60目，以多层多道快速焊方式焊接，层间温度控制在100～150℃，焊接线能量控制在20～24KJ/cm，焊接速度为125～135cm/min。
较佳地，在步骤S3中，焊接电流为前丝650～750A，后丝600～700A。
较佳地，在步骤S3中，焊剂采用四川大西洋焊接材料股份有限公司的CHF105DR型号焊剂。
本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：对12Ni14型钢使用该方法进行焊接，可保证此钢种的焊缝和热影响区的低温韧性在-100℃时冲击功在27J以上，同时焊缝和热影响区的低温韧性与母材相近，大大提高了该钢材焊接工艺。
附图说明
图1为本发明的一个具体实施例下的两个待焊件平置待焊的位置示意图。
具体实施方式
本发明的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件或装置将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
图1示出了本发明的一个具体实施例下的两个待焊件示意性位置。下面参考附图，介绍本发明所述的焊接方法，其包括以下步骤：
步骤110，技术人员将两个12Ni14钢待焊件水平放置，其中待焊部分的焊接坡口加工为X型坡口，内坡口角度为35°，外坡口为32.5°，用铣边机或其它方式对待焊件进行铣削加工，对坡口及其内外壁两侧25mm范围内进行清理，直至露出金属光泽。在一个较佳实施例中，待焊件的钝边厚度为3mm，外坡口的竖直高度为钢板总体厚度的二分之一。本领域的技术人员可以理解，待焊件的具体焊接尺寸可以随着实际工况而做适当调整。
埋弧焊焊接有时需要进行预热，在一个实施例中，当环境温度≥10℃时，可以不进行预热焊接；当焊件厚度＞25mm或环境温度＜10℃时，待焊件在焊接前局部预热，预热宽度为4倍的壁厚且不小于150mm，预热温度为120℃～150℃。在一个较佳实施例中，预热可以采用电加热片方式加热。本领域的技术人员可以理解，具体预热方式不限，只要能够达到预热要求均可适用。
步骤120，钢板通过预弯、折弯工序后，在预焊机处对口合缝并进行定位、打底焊，技术人员用混合气保护焊方式对待焊件进行定位层和打底层10的焊接。在一个较佳实施例中，可以使用Ar、CO2混合气体进行保护焊焊接。在一个实施例中，焊丝可以为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为1.2mm，以一道方式焊接，焊接线能量在16～22KJ/cm之间，焊接速度为30～35cm/min，焊接电流为300A，电弧电压为30V。焊接电源可以为时代NBC-500型号电源。
步骤130，用双丝埋弧焊的方式对待焊件进行填充层和盖面层20的焊接。在内焊机处进行内焊缝的焊接，后在外焊机处进行外焊。在一个较佳实施例中，焊丝为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为3.2mm，焊剂颗粒尺寸为12～60目，以多层多道快速焊方式焊接，层间温度控制在100～150℃，焊接线能量控制在20～24KJ/cm，焊接速度为125～135cm/min。焊接电流为前丝650～750A，后丝600～700A。本领域的技术人员可以理解，焊层数将随焊件厚度不同而变化。焊剂可以采用四川大西洋焊接材料股份有限公司的CHF105DR型号焊剂，也可以采用别的合适的焊剂。前丝的焊接电源可以为林肯DC-1500，后丝的焊接电源可以为林肯AC-1200。
步骤140，将焊件进行回火消应力处理，回火温度为615～645℃，回火时间为1小时。
使用本焊接方法对12Ni14钢进行埋弧焊焊接，可保证此钢种的焊缝和热影响区的低温韧性在-100℃时冲击功在27J以上，同时焊缝和热影响区的低温韧性与母材相近。
本领域的技术人员可以理解，本技术方案可以不仅使用在12Ni14钢的埋弧焊焊接作业上，同样可以适用于其它特殊钢种的焊接作业。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种12Ni14钢的埋弧焊焊接方法，其特征在于，所述方法包括，
步骤S1：将焊接坡口加工为X型坡口，用铣边机将待焊件进行铣削加工，内坡口角度为35°，外坡口为32.5°，对所述坡口及其内外壁两侧25mm范围内进行清理，直至露出金属光泽；
步骤S2：用混合气保护焊方式对待焊件进行定位层和打底层的焊接；
步骤S3：用双丝埋弧焊的方式对待焊件进行填充层和盖面层的焊接；
步骤S4：将焊件进行回火消应力处理，回火温度为615～645℃，回火时间为1小时。
2.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S1中，
当环境温度≥10℃时，不进行预热焊接；
当焊件厚度＞25mm或环境温度＜10℃时，待焊件在焊接前局部预热，预热宽度为4倍的壁厚且不小于150mm，预热温度为120℃～150℃。
3.如权利要求2所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S1中，预热采用电加热片方式加热。
4.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S1中，待焊件的钝边厚度为3mm，外坡口的竖直高度为待焊件总厚度的二分之一。
5.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S2中，使用Ar、CO2混合气体进行保护焊焊接。
6.如权利要求5所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S2中，焊丝为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为1.2mm，以一道方式焊接，焊接线能量在16～22KJ/cm之间，焊接速度为30～35cm/min。
7.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S3中，焊丝为ISO14341-A SN9型号焊丝，焊丝直径为3.2mm，焊剂颗粒尺寸为12～60目，以多层多道快速焊方式焊接，层间温度控制在100～150℃，焊接线能量控制在20～24KJ/cm，焊接速度为125～135cm/min。
8.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S3中，焊接电流为前丝650～750A，后丝600～700A。
9.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于：在步骤S3中，焊剂采用四川大西洋焊接材料股份有限公司的CHF105DR型号焊剂。
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