CN103658923A - 异种钢的焊接方法 - Google Patents
异种钢的焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103658923A CN103658923A CN201210352418.XA CN201210352418A CN103658923A CN 103658923 A CN103658923 A CN 103658923A CN 201210352418 A CN201210352418 A CN 201210352418A CN 103658923 A CN103658923 A CN 103658923A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- steel
- dissimilar steel
- welded
- dissimilar
- 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.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 258
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 78
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 43
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 38
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 18
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 18
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 19
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 3
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N N-[2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethyl]-2-oxo-3H-1,3-benzoxazole-6-carboxamide Chemical compound C1CN(CCN1CCNC(=O)C2=CC3=C(C=C2)NC(=O)O3)C4=CN=C(N=C4)NC5CC6=CC=CC=C6C5 NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001067 superalloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/0008—Welding without shielding means against the influence of the surrounding atmosphere
- B23K9/0017—Welding without shielding means against the influence of the surrounding atmosphere using more than one electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/235—Preliminary treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种异种钢的焊接方法。该异种钢的焊接方法包括以下步骤：选择使焊接部位的熔化的两种母材和熔敷金属形成连续固溶体的焊条；将待焊接的母材和焊条加热至180℃-220℃；在焊接部位进行多层焊接，并且层间温度控制在180℃-250℃。本发明提供的焊接方法可以提高焊接过程中母材的互溶性和溶解度，有效地阻止金属间化合物的形成和固溶体剩余成分的析出。从而，可以防止焊接部位产生裂纹，提高焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接，具体地，涉及一种异种钢的焊接方法。
背景技术
在工程制造行业中，异种钢的焊接应用越来越广泛。在实践中，通常采用电流密度大、热量集中、焊接速度快的氩弧焊进行异种钢焊接。但与焊条电弧焊相比，氩弧焊很明显的一个缺点就是对人身体的伤害程度比较高。氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线辐射约为焊条电弧焊的1～1.5倍。并且，氩弧焊的热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、局部退火、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。然而，采用焊条电弧焊方式焊接异种钢同样存在很多问题。在实践中常常由于在焊条电弧焊时选择的结构、工艺参数和焊接措施不当而出现各种焊接缺陷，使得接头强度达不到应有的要求而留下事故隐患。
现有技术中的异种钢焊接质量存在上述诸多问题，与异种钢的焊接难度有很大的关系。影响异种钢焊接性的因素有很多，焊接过程中金属间化合物的产生是其中的一个重要因素。两种母材在结晶化学性能方面存在差异，两者在冶金学上是否相容，取决于两者在固态和液态时的互溶性。焊接过程中如果产生金属间化合物，会影响两种母材的互溶性，进而导致接头强度降低。而现有技术在防止金属间化合物产生方面存在欠缺，有待改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种异种钢的焊接方法，以在异种钢焊接过程中阻止金属间化合物的产生，从而改善现有技术中的异种钢焊接的质量。
为了实现上述目的，本发明提供一种异种钢的焊接方法。该异种钢的焊接方法包括以下步骤：选择使焊接部位的熔化的两种母材和熔敷金属形成连续固溶体的焊条；将待焊接的母材和焊条加热至180℃-220℃；在焊接部位进行多层焊接，并且层间温度控制在180℃-250℃。
优选地，待焊接的两种母材分别是钴基高温合金和低碳钢。
优选地，异种钢的焊接方法还包括：进行焊接操作之前先在钴基高温合金和低碳钢的焊接部位开设V形坡口；其中，坡口的敞开角度为35°-45°。
优选地，钴基高温合金和低碳钢分别为K640钢和20钢；并且焊条的型号为A507。
优选地，多层焊接包括打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接；其中，打底层焊接的焊接电流为80A-85A，填充层焊接的焊接电流为115A-120A，盖面层焊接的焊接电流为110A-115A；打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接的焊接电压为22V-24V；打底层焊接使用的焊条的直径为Φ2.4mm-Φ2.6mm，填充层焊接和盖面层焊接使用的所述焊条的直径为Φ3.1mm-Φ3.3mm。
优选地，异种钢的焊接方法还包括：在多层焊接中，以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段；其中，相邻的两个焊道分段中，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔10mm-20mm。
优选地，多个焊道分段的每个焊道分段焊接完毕后，对焊道分段和热影响区进行敲击。
优选地，异种钢的焊接方法还包括：焊接前，在焊接部位将待焊接的两种母材点焊定位以在两种母材之间形成3mm-4mm的间隔。
优选地，异种钢的焊接方法还包括：在整个焊接过程中使用红外线测温仪监测焊接部位的温度，当焊接部位的温度超过预设温度的上限时停止焊接操作，待焊接部位的温度降至预设温度的下限时再继续进行焊接操作。
本发明的有益效果在于，采用能够使熔化的母材和熔敷金属在焊缝中形成连续固溶体的焊条，可以增大两种母材的溶解度；严格控制焊接过程中母材和焊条的温度，可以防止焊件温度的骤然变化，从而能够控制焊缝中的熔化的母材和熔敷金属停留在液体状态下的时间。由此，可以提高焊接过程中母材的互溶性和溶解度，有效地阻止金属间化合物的形成和固溶体剩余成分的析出。从而，可以防止焊接部位产生裂纹，提高焊接质量。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的实施例的两种待焊接母材的焊接位置关系示意图；
图2是图1中所示的实施例的侧视图；
图3是图2中所示的实施例的焊接效果示意图，图中示出多层焊接结构。
附图标记说明
1钴基高温合金母材 2低碳钢母材
3坡口 α坡口的敞开角度
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种异种钢的焊接方法。该焊接方法包括焊接前的操作、焊接过程中的操作和焊接后的操作。
参考图2和图3，根据本发明的实施方式，进行焊接之前先在待焊的两种母材的焊接部位开设V形坡口3。V形坡口3由角向砂轮机修磨而成。修磨完毕后，将V形坡口3中由内侧至外侧的15mm至20mm的范围内的母材表面打磨干净，并露出金属光泽。沿V形坡口3的底部进行焊接可以使焊接接头完全熔透，并且使焊接接头更好地成形。根据本发明的实施方式，V形坡口3的敞开角度α优选35°-45°，藉此可以使熔化的母材占焊道金属的百分比（即熔合比）降低。由于过大的熔合比会增加焊缝的稀释率，使过渡层更加明显，因此上述优选的敞开角度α可以控制过渡层的厚度，从而改善焊接接头的焊接性能。
根据本发明的实施方式，焊接前应选择适用的焊条。从母材和焊条的化学成分角度考虑，母材和焊缝金属的化学成分相差越大，熔池内的金属越不容易充分混合，过渡层越明显。根据本发明的实施方式，尽量选择与母材的化学成分接近和匹配的焊条，该焊条能够使焊接部位的两种熔化的母材和熔敷金属形成连续固溶体，即，两种母材以及焊条这三种材料熔化后能够形成连续的固溶体。这样，可以防止金属间化合物的产生和防止固溶体的剩余成分的析出，提高母材的互溶性，从而改善焊接接头的焊接性能。
根据本发明的实施方式，焊接前先将待焊接的母材和焊条加热至预设温度。这样，可以控制母材的冷却速度，防止冷却过快导致裂纹产生。根据本发明的实施方式，根据本发明的实施方式，预设温度优选为180℃-220℃。将焊条加热到预设温度后保温烘干至少1小时，然后将焊条置入保温筒中保温备用。藉此可以防止焊条表面吸附氧离子、空气分子、水、油污等杂质而影响焊接质量。在准备焊接时，将母材加热至预设温度，使得自焊接开始时起母材就具有较为适合的温度，从而防止焊件骤冷骤热引起裂纹。更重要的是，当母材保持适合的温度时，可以很好地控制熔池中金属处于液态的时间，有效地防止或者减少金属间化合物的形成，从而提高金属间的互溶性，改善焊接质量。
考虑到两种母材在线膨胀系数、热导率和比电阻等方面的差异，根据本发明的实施方式，焊接开始时首先在焊接部位将待焊接的两种母材点焊以将两者定位，使得两种母材之间形成3mm-4mm的间隔。该间隔可增加焊缝的自由收缩量，降低焊缝的拘束应力，从而避免焊缝和热影响区产生裂纹，提高焊接质量。
根据本发明的实施方式，在焊接部位进行多层焊接。该多层焊接包括打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接。在焊接过程中将层间温度控制在180℃～250℃的范围内，藉此降低持续的热输入，减少高温停留时间，改善熔池结晶状态。根据本发明的实施方式，控制层间温度的措施包括，在整个焊接过程中使用红外线测温仪监测焊接部位的温度。当焊接部位的温度超过预设温度的允许的上限时，停止焊接操作，同时继续进行温度监测；待焊接部位的温度降至接近于预设温度的允许下限时，再继续进行焊接操作。藉此，在整个焊接过程中使母材保持适合的温度，以很好地控制熔池中金属处于液态的时间，从而有效地防止或者减少金属间化合物的形成，改善焊接质量。
进一步，在多层焊接中，以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段。其中，相邻的两个焊道分段中，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔10mm-20mm。如此，可以使应力分布均匀，避免因应力集中而引起焊接质量的下降。并且，根据本发明的实施方式，多个焊道分段的每个焊道分段焊接完毕后，使用小锤对该焊道分段和热影响区进行敲击，直到该焊道分段和热影响区的表面布满麻点。如此，可消除部分残余应力，并将焊道分段和热影响区的表面的应力分布状态由拉应力状态修正为压应力状态，从而有效地防止裂纹的产生。
根据本发明的实施方式，焊接完毕后，立即将焊件缓慢加热至600℃-650℃，在该温度保温0.5小时-0.6小时后，使用石棉毡将焊件包裹起来使焊件缓慢降温至常温。如此，可以防止焊件冷却速度过快，改善焊缝和热影响区的组织性能，有效减少和消除焊接残余应力，从而提高焊接质量。
根据本发明的实施方式，待焊接的两种异种钢母材包括钴基高温合金1和低碳钢2。以下以钴基高温合金1和低碳钢2的焊接为例说明本发明的焊接方法。应该理解，以钴基高温合金1和低碳钢2的焊接为例进行描述仅以说明为目的，而并非以限定为目的。
进行焊接之前，先使用角向砂轮机在钴基高温合金1的焊接部位开设单面的V形坡口3。V形坡口3的敞开角度α优选35°-45°。将V形坡口3两侧的15mm至20mm的范围内的待焊表面打磨干净，露出金属光泽。
焊接前还应选择适用的焊条。以待焊的异种钢为K640钢（钴基高温合金）和20钢（低碳钢）为例，焊接前先对K640钢和20钢的化学成分进行分析，选择化学成分与K640钢接近和匹配的焊条。A507焊条中Ni含量较高，并且焊条中的Ni能与熔敷金属中的其他元素固溶；其熔敷金属抗拉强度≥610Mpa，与K640钢的强度接近；其焊缝塑性（伸长率≥30%）和热强性都适合焊接K640钢。选择A507焊条对K640钢和20钢进行焊接，母材能与熔敷金属形成连续固溶，有效防止金属间化合物的产生。与使用其他型号的焊条焊接成的接头相比，使用A507焊条焊接成的接头的裂纹能够减少20%至25%。
焊接前先将待焊接的钴基高温合金1和低碳钢2和焊条加热至预设温度。将焊条加热至180℃-250℃，优选为加热至180℃-220℃。在该温度下将焊条保温烘干至少1小时，然后将焊条置入保温筒中保温备用。将母材加热至150℃-220℃，优选为加热至180℃-220℃。
焊接开始时首先在焊缝部位将钴基高温合金1和低碳钢2点焊以将两者定位，使得钴基高温合金1和低碳钢2之间形成3mm-4mm的间隔。然后在焊接部位进行多层焊接。其中，打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接的参数设置为，打底层焊接的焊接电流为80A-85A，焊接电压为22V-24V，使用的焊条的直径为Φ2.4mm-Φ2.6mm，优选Φ2.5mm；填充层焊接的焊接电流为115A-120A，焊接电压为22V-24V，使用的焊条的直径为Φ3.1mm-Φ3.3mm，优选Φ3.2mm；盖面层焊接的焊接电流为110A-115A，焊接电压为22V-24V，使用的焊条的直径为Φ3.1mm-Φ3.3mm，优选Φ3.2mm。
在整个焊接过程中使用红外线测温仪监测焊接部位的温度。当焊接部位的温度超过230℃时，停止焊接操作，同时继续进行温度监测；待焊接部位的温度降至接近于180℃时，再继续进行焊接操作。该层间温度可以保证盖面层焊接之前已经焊接好的焊接接头获得适当的冷却速度。在多层焊接中，以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段。其中，相邻的两个焊道分段中，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔10mm-20mm。每个焊道分段焊接完毕后，使用小锤对该焊道分段和热影响区进行敲击，直到该焊道分段和热影响区的表面布满麻点。
焊接完毕后，立即将焊件缓慢加热至600℃-650℃，在该温度保温0.5小时-0.6小时后，使用石棉毡将焊件包裹起来使焊件缓慢降温至常温。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。在下述实施例和对比例中，焊接后对焊缝进行着色渗透检查（GB/T4370.1~4730.6—2005）。
实施例1
待焊接的异种钢为K640钢和20钢，使用的焊条型号为A507。其化学成分如下表所示。
K640钢和20钢的成分表
A507型号的焊条的成分表
V形坡口3的敞开角度α为40°，焊接前将焊条加热至200℃，将K640钢和20钢加热至200℃。焊接开始时将K640钢和20钢点焊定位使两者之间形成3mm的间隔。焊接中以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔13mm。每个焊道分段焊接完毕后，使用小锤对该焊道分段和热影响区进行敲击，直到该焊道分段和热影响区的表面布满麻点。焊接过程中使用红外线测温仪监测焊接部位的温度，层间温度为180-250℃。焊接完毕后，立即将焊件缓慢加热至600℃-650℃，在该温度保温0.5小时-0.6小时后，使用石棉毡将焊件包裹起来使焊件缓慢降温至常温。表1是本实施例焊接工艺参数和渗透检查结果。
表1
实施例2
按照实施例1的方法焊接K640钢和20钢。不同的是，V形坡口3的敞开角度α为35°，焊接前将焊条加热至220℃，将K640钢和20钢加热至200℃。焊接开始时将K640钢和20钢点焊定位使两者之间形成3.5mm的间隔。焊接中以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔10mm。层间温度为180-250℃。表2是本实施例焊接工艺参数和渗透检查结果。
表2
实施例3
按照实施例1的方法焊接K640钢（钴基高温合金）和20钢（低碳钢）。不同的是，V形坡口3的敞开角度α为45°，焊接前将焊条加热至180℃，将K640钢和20钢加热至210℃。焊接开始时将K640钢和20钢点焊定位使两者之间形成4mm的间隔。焊接中以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔20mm。层间温度为180-250℃。表3是本实施例焊接工艺参数和渗透检查结果。
表3
实施例4
按照实施例3的方法焊接K40（另一种钴基高温合金）和Q235（另一种低碳钢），使用的焊条型号为A407。其化学成分如下表所示。
K40钢和Q235钢的成分表
A407型号的焊条的成分表
表4是本实施例焊接工艺参数和渗透检查结果。
表4
对比例1-4
按照实施例1的方法和焊接工艺参数使用手工电弧焊（SMAW）焊接K640钢（钴基高温合金）和20钢（低碳钢）。不同的是，对比例1-4分别使用了A407、A307、J507和Ni307型号的焊条（上述母材和焊条均购自河北斯泰克特种焊条厂）。表5是对比例1-4的渗透检查结果。
表5
| 焊接方法 | 焊条型号 | 母材 | 检查结果 | |
| 对比例1 | SMAW | A407 | K640-20 | 裂纹20%~25% |
| 对比例2 | SMAW | A307 | K640-20 | 裂纹20%~25% |
| 对比例3 | SMAW | J507 | K640-20 | 全部裂开 |
| 对比例4 | SMAW | Ni307 | K640-20 | 裂纹20%~25% |
由于A407、A307、J507和Ni307型号的焊条的化学成分决定了其不能与熔化的K640钢和20钢形成连续的固溶体，因此焊接质量差。
对比例5-7
按照实施例4的方法和焊接工艺参数使用手工电弧焊（SMAW）焊接K40（钴基高温合金）和Q235（低碳钢）。不同的是，对比例5-7分别使用了A307、J507和Ni307型号的焊条。表6是对比例5-7的渗透检查结果。
表6
| 焊接方法 | 焊条型号 | 母材 | 检查结果 | |
| 对比例5 | SMAW | A307 | K40-Q235 | 裂纹20%~25% |
| 对比例6 | SMAW | J507 | K40-Q235 | 全部裂开 |
| 对比例7 | SMAW | Ni307 | K40-Q235 | 裂纹20%~25% |
由于A307、J507和Ni307型号的焊条的化学成分决定了其不能与熔化的K40钢和Q235钢形成连续的固溶体，因此焊接质量差。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (9)
1.一种异种钢的焊接方法，其特征在于，该异种钢的焊接方法包括以下步骤：
选择使焊接部位的熔化的两种母材和熔敷金属形成连续固溶体的焊条；
将待焊接的所述母材和所述焊条加热至180℃-220℃；
在焊接部位进行多层焊接，并且层间温度控制在180℃-250℃。
2.根据权利要求1所述的异种钢的焊接方法，其中，待焊接的两种所述母材分别为钴基高温合金（1）和低碳钢（2）。
3.根据权利要求1所述的异种钢的焊接方法，其中，所述异种钢的焊接方法还包括：进行焊接操作之前先在所述钴基高温合金（1）和低碳钢（2）的焊接部位开设V形坡口（3）；
其中，所述坡口（3）的敞开角度（α）为35°-45°。
4.根据权利要求3所述的异种钢的焊接方法，其中，所述钴基高温合金（1）和低碳钢（2）分别为K640钢和20钢；并且
所述焊条的型号为A507。
5.根据权利要求4所述的异种钢的焊接方法，其中，所述多层焊接包括打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接；
其中，所述打底层焊接的焊接电流为80A－85A，所述填充层焊接的焊接电流为115A－120A，所述盖面层焊接的焊接电流为110A－115A；
所述打底层焊接、填充层焊接和盖面层焊接的焊接电压为22V-24V；
所述打底层焊接使用的所述焊条的直径为Φ2.4mm－Φ2.6mm，所述填充层焊接和所述盖面层焊接使用的所述焊条的直径为Φ3.1mm－Φ3.3mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的异种钢的焊接方法，其中，所述异种钢的焊接方法还包括：在所述多层焊接中，以退焊方式焊接成相互间隔开的多个焊道分段；
其中，相邻的两个焊道分段中，前一个焊道分段的收弧部位和后一个焊道分段的起弧部位之间间隔10mm-20mm。
7.根据权利要求6所述的异种钢的焊接方法，其中，所述多个焊道分段的每个焊道分段焊接完毕后，对所述焊道分段和热影响区进行敲击。
8.根据权利要求7所述的异种钢的焊接方法，其中，所述异种钢的焊接方法还包括：焊接前，在焊接部位将待焊接的两种所述母材点焊定位以在两种所述母材之间形成3mm-4mm的间隔。
9.根据权利要求1-5中任意一项所述的异种钢的焊接方法，其中，所述异种钢的焊接方法还包括：在整个焊接过程中使用红外线测温仪监测焊接部位的温度，当所述焊接部位的温度超过所述预设温度的上限时停止焊接操作，待所述焊接部位的温度降至所述预设温度的下限时再继续进行焊接操作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210352418.XA CN103658923A (zh) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | 异种钢的焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210352418.XA CN103658923A (zh) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | 异种钢的焊接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103658923A true CN103658923A (zh) | 2014-03-26 |
Family
ID=50298372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210352418.XA Pending CN103658923A (zh) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | 异种钢的焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103658923A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106000715A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-10-12 | 波音公司 | 用于密封剂分层的系统和方法 |
| CN112276307A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-29 | 江苏利柏特股份有限公司 | 模块化生产用司太立合金焊接及热处理工艺方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06155046A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼材の熱間接合方法 |
| CN101011774A (zh) * | 2007-02-06 | 2007-08-08 | 河北省职工焊割技术协会 | 异种钢10Cr9Mo1VNb与1Cr18Ni9的焊接方法 |
| CN101269432A (zh) * | 2008-05-20 | 2008-09-24 | 南通市电站阀门有限公司 | Wcb钢质阀门与wb36钢质管道的异种钢焊接方法 |
| CN101596640A (zh) * | 2008-06-06 | 2009-12-09 | 中国海洋石油总公司 | 超级马氏体不锈钢的焊接工艺 |
| CN101927369A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 用于去屑加工的钻削刀具及其松顶部和基体 |
| CN101954524A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-01-26 | 蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 | 超高强钢与异种高强钢的焊接工艺 |
-
2012
- 2012-09-20 CN CN201210352418.XA patent/CN103658923A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06155046A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼材の熱間接合方法 |
| CN101011774A (zh) * | 2007-02-06 | 2007-08-08 | 河北省职工焊割技术协会 | 异种钢10Cr9Mo1VNb与1Cr18Ni9的焊接方法 |
| CN101269432A (zh) * | 2008-05-20 | 2008-09-24 | 南通市电站阀门有限公司 | Wcb钢质阀门与wb36钢质管道的异种钢焊接方法 |
| CN101596640A (zh) * | 2008-06-06 | 2009-12-09 | 中国海洋石油总公司 | 超级马氏体不锈钢的焊接工艺 |
| CN101927369A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 用于去屑加工的钻削刀具及其松顶部和基体 |
| CN101954524A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-01-26 | 蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 | 超高强钢与异种高强钢的焊接工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 范大鹏等: "《机械制造工程实践》", 31 December 2011 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106000715A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-10-12 | 波音公司 | 用于密封剂分层的系统和方法 |
| US10421096B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-09-24 | The Boeing Company | Systems and methods for sealant layering |
| CN112276307A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-29 | 江苏利柏特股份有限公司 | 模块化生产用司太立合金焊接及热处理工艺方法 |
| CN112276307B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-11-05 | 江苏利柏特股份有限公司 | 模块化生产用司太立合金焊接及热处理工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101927396B (zh) | 一种多层焊焊接钢板的方法 | |
| CN105414878B (zh) | 一种高耐热合金钢铸件缺陷的返修方法 | |
| CN105665898B (zh) | 一种珠光体耐热钢复合板埋弧自动焊焊接方法 | |
| CN103862147B (zh) | 钼铜合金与镍基高温合金的填丝脉冲钨极氩弧焊工艺 | |
| CN104722890B (zh) | T91/t92和hr3c异种钢的焊接方法 | |
| CN104690404B (zh) | T22和tp347h异种钢的焊接方法 | |
| CN103464925B (zh) | 一种电站高温耐热钢部件焊接修复方法 | |
| CN107598351A (zh) | Stellite钴基合金外圆大面积等离子堆焊方法 | |
| CN106112204A (zh) | 一种船用低速机气阀密封面堆焊镍基合金焊接工艺 | |
| CN104625351B (zh) | 地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法 | |
| CN106312268A (zh) | 一种低活化马氏体钢和316l不锈钢异种钢接头的焊接工艺 | |
| CN112453656A (zh) | 一种薄壁厚高强度钢板的焊接方法 | |
| CN114406512B (zh) | 一种用于异种合金的焊接及电脉冲热处理工艺 | |
| CN115007966A (zh) | 一种铁路辗钢车轮的表面耐磨堆焊的方法 | |
| JP5392183B2 (ja) | 金型補修溶接材料及びこれを用いた金型補修溶接方法 | |
| CN103658923A (zh) | 异种钢的焊接方法 | |
| CN107378286A (zh) | 轧辊表面堆焊重熔相结合的复合硬面层的制备方法 | |
| CN105195866B (zh) | 一种双金属复合管的管端全自动根焊方法 | |
| CN109420837B (zh) | 一种高碳钢真空电子束焊防焊接裂纹的方法 | |
| CN102794540B (zh) | 集装箱吊具开裂焊接修补工艺 | |
| CN105983749A (zh) | 一种管道焊接工艺 | |
| CN115609120A (zh) | 一种超大厚度加氢反应器用钢板焊接工艺 | |
| CN105057907B (zh) | 超大直径金刚石圆锯片基体的拼装焊接工艺 | |
| Shchitsyn et al. | Plasma welding of aluminium alloys | |
| JP2007098462A (ja) | フラッシュバット溶接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140326 |