CN111015007A - 一种用于不锈钢焊接的焊条及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于不锈钢焊接的焊条及其焊接方法,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:C:0.04~0.06%、Si≤0.50%、Mn:0.8~1.5%、P≤0.038%、S≤0.003%、Cr:18.5~20.5%、Ni:5.5~8.5%、Mo:1.70~2.8%和Cu≤0.02%。用此种焊条焊接高强不锈结构钢,焊出的焊缝紧固、美观且耐冲击,冲击韧性可达100J以上,可通过使用此种焊条将高强不锈结构钢广泛应用于输变电工程,实现了输变电工程在使用方面的长寿命、低综合成本和节能环保的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊条和焊接方法,具体涉及一种用于不锈钢焊接的焊条及其焊接方法。
背景技术
一直以来,在输变电工程上使用的结构件,多为碳钢或低合金钢材料,由于输变电工程都是在环境较恶劣的野外,常年暴露在空气之中,风吹、日晒、雨淋,很容易氧化腐蚀,这样就造成了维护费用高、使用寿命短(设计寿命50年)的问题,因此越来越多的研究致力于改善不锈结构钢的成分以实现其耐腐蚀性能提高。
近年来,已经有越来越多的新型高强不锈结构钢问世,这些新型高强不锈钢中一部分经过中性盐雾试验预测其寿命,大于Q235的150倍,使用寿命可达500年;且具有高强、高韧、高耐腐蚀的优异性能,是输变电工程的最理想选材,但焊接问题是影响推广使用的最大难题,以现有的多种焊条和焊接工艺进行焊接性能试验,结果均不理想,焊缝冲击韧性较低在27J以下,且焊缝不紧密、不美观。
因此需要用于不锈钢焊接的焊条及其焊接方法来满足现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请人设计了用于不锈钢焊接的焊条及其焊接方法;用此种焊条焊接高强不锈结构钢,焊出的焊缝紧固、美观且耐冲击,冲击韧性可达100J以上,可通过使用此种焊条将高强不锈结构钢广泛应用于输变电工程,实现了输变电工程在使用方面的长寿命、低综合成本和节能环保的效果。
本发明提供了一种用于不锈钢焊接的焊条,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.04~0.06%、Si≤0.50%、Mn:0.8~1.5%、P≤0.038%、S≤0.003%、Cr:18.5~20.5%、Ni:5.5~8.5%、Mo:1.70~2.8%和Cu≤0.02%。
优选的,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.045~0.055%、Si:0.20~0.50%、Mn:0.9~1.3%、P:0.015~0.038%、S:0.001~0.003%。
优选的,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.050%、Si:0.30%、Mn:1.0%、P:0.025%、S:0.002%。
优选的,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
Cr:19.5~20.5%、Ni:6.5~7.5%、Mo:2.0~2.5%和Cu:0.01~0.02%。
优选的,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
Cr:20.0%、Ni:7.0%、Mo:2.3%和Cu:0.015%。
基于同一发明构思,本发明提供了一种上述的焊条的焊接方法,所述方法包括下述步骤:
(1)将两个待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面;
(2)将所述待焊钢材和焊条分别于250~300℃预热8~12min之后将所述焊条做保温处理;
(3)根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接;
(4)对焊接之后的焊缝进行清理和检查。
优选的,所述将两个待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面包括:
将待焊钢材的对接端加工成斜面,两个待焊钢材的对接端组成一个V形槽;
或:将待焊钢材的对接端加工成两个上下对称的斜面,两个待焊钢材的对接端组成两个上下对称的V形槽。
优选的,所述根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接包括:
两个待焊钢材的对接端组成一个V形槽,采用单V形槽焊接工艺进行焊接:
采用80A电流进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法完成各道焊接,直至焊满整个V形槽;
两个待焊钢材的对接端组成两个上下对称的V形槽,采用双V形槽焊接工艺进行焊接:
采用80A电流依次对两个V形槽进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接,直至焊满两个V形槽。
优选的,
所述平焊铺底前包括:对所述V形槽的的底部进行清理;
所述平焊铺底包括:焊渣和焊瘤不透过V形槽的底且待焊钢材平直;
所述平焊铺底后包括:对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
优选的,
所述依次采用搭接焊法完成各道焊接包括:每道焊接须保证待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理;
所述依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接包括:每道焊接须保证待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
优选的,所述对焊接之后的焊缝进行清理和检查包括:
对焊缝周围的焊渣和焊瘤进行打磨、清理;
分别对焊缝进行外观检查、形状检查、焊伤检查和力学性能检查,分别确定其是否存在外观缺陷、形状缺陷和焊伤以及力学性能是否合格。
与最接近现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明提供的技术方案,用此种焊条焊接高强不锈结构钢,焊出的焊缝紧固、美观且耐冲击,冲击韧性可达100J以上,可通过使用此种焊条将高强不锈结构钢广泛应用于输变电工程,实现了输变电工程在使用方面的长寿命、低综合成本和节能环保的效果。
2、本发明提供的技术方案,用此种焊接方法焊接高强度不锈钢,焊出的焊缝紧固、美观且耐冲击,冲击韧性明显得到了提高,可通过使用此种焊焊接方法将高强不锈结构钢广泛应用于输变电工程,实现了输变电工程在使用方面的长寿命、低综合成本和节能环保的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1:本发明提供的待焊钢材的对接端组成V形槽的示意图;
图2:本发明提供的采用搭接焊法焊满V形槽的示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供了一种用于不锈钢焊接的焊条,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.06、Si:0.50%、Mn:0.98%、P:0.0375%、S:0.00328%、Cr:18.55%、Ni:5.58%、Mo:1.70%和Cu:0.02%。
实施例2
基于同一发明构思,本发明提供了一种上述的焊条的焊接方法,所述方法包括下述步骤:
(1)将两个待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面,本实施例中将待焊钢材的对接端加工成斜面,两个待焊钢材的对接端组成一个V形槽,如图1所示;
(2)将所述待焊钢材和焊条分别于250~300℃预热8~12min之后将所述焊条做保温处理;
(3)根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接;本实施例中采用单V形槽焊接工艺进行焊接:采用80A电流进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法完成各道焊接,直至焊满整个V形槽,如图2所示;
所述平焊铺底前包括:对所述V形槽的的底部进行清理;
所述平焊铺底包括:焊渣和焊瘤不透过V形槽的底且待焊钢材平直;
所述平焊铺底后包括:对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
所述依次采用搭接焊法完成各道焊接包括:每道焊接须保证待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
(4)对焊接之后的焊缝进行清理和检查:
对焊缝周围的焊渣和焊瘤进行打磨、清理;
分别对焊缝进行外观检查、形状检查、焊伤检查和力学性能检查,分别确定其是否存在外观缺陷、形状缺陷和焊伤以及力学性能是否合格。
实施例3
基于同一发明构思,本发明提供了一种上述的焊条的焊接方法,所述方法包括下述步骤:
(1)将两个待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面,本实施例中将待焊钢材的对接端加工成两个上下对称的斜面,两个待焊钢材的对接端组成两个上下对称的V形槽;
(2)将所述待焊钢材和焊条分别于250~300℃预热8~12min之后将所述焊条做保温处理;
(3)根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接,采用双V形槽焊接工艺进行焊接:采用80A电流依次对两个V形槽进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接,直至焊满两个V形槽;
所述平焊铺底前包括:对所述V形槽的的底部进行清理;
所述平焊铺底包括:焊渣和焊瘤不透过V形槽的底且待焊钢材平直;
所述平焊铺底后包括:对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
所述依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接包括:每道焊接须保证待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
(4)对焊接之后的焊缝进行清理和检查:
对焊缝周围的焊渣和焊瘤进行打磨、清理;
分别对焊缝进行外观检查、形状检查、焊伤检查和力学性能检查,分别确定其是否存在外观缺陷、形状缺陷和焊伤以及力学性能是否合格。
选择实施例1中的焊材与实施例2中的焊接方法对高强不锈结构钢S600E进行焊接,高强不锈结构钢S600E包括按质量分数计的下述组分:
C:0.05~0.19%、Si:≤1.0%、Mn≤1.0%、P≤0.080%、S≤0.010%、Cr:13.00~15%、Ni:1.5~2.2%、Mo≤0.15%、Cu≤0.25%、N≤0.010%。
本次焊接采用规格为150*100*20mm、组分为:C:0.15%;Si:0.90%;Mn:0.56%;P:0.051%;S:0.005%;Cr:12.94%;Ni:1.65%;Mo:0.02%;Cu:0.01%;N:0.00%作为带焊接钢材。
焊接完成后经过检查发现焊出的焊缝紧固、美观且耐冲击,冲击韧性可达100J以上,无外观缺陷、无形状缺陷、无焊伤,力学性能合格。
最后应该说明的是:所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
Claims (11)
1.一种用于不锈钢焊接的焊条,其特征在于,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.04~0.06%、Si≤0.50%、Mn:0.8~1.5%、P≤0.038%、S≤0.003%、Cr:18.5~20.5%、Ni:5.5~8.5%、Mo:1.70~2.8%和Cu≤0.02%。
2.根据权利要求1所述的焊条,其特征在于,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.045~0.055%、Si:0.20~0.50%、Mn:0.9~1.3%、P:0.015~0.038%、S:0.001~0.003%。
3.根据权利要求2所述的焊条,其特征在于,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
C:0.050%、Si:0.30%、Mn:1.0%、P:0.025%、S:0.002%。
4.根据权利要求1所述的焊条,其特征在于,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
Cr:19.5~20.5%、Ni:6.5~7.5%、Mo:2.0~2.5%和Cu:0.01~0.02%。
5.根据权利要求4所述的焊条,其特征在于,所述焊条包括按质量分数计的下述组分:
Cr:20.0%、Ni:7.0%、Mo:2.3%和Cu:0.015%。
6.一种如权利要求1至5任一所述的焊条的焊接方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
(1)将待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面;
(2)将所述待焊钢材和焊条分别于250~300℃下预热8~12min之后将所述焊条做保温处理;
(3)根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接;
(4)对焊接之后的焊缝进行清理和检查。
7.根据权利要求6所述的焊接方法,其特征在于,所述将两个待焊钢材的对接端分别加工成对称的待焊截面包括:
将待焊钢材的对接端加工成斜面,两个待焊钢材的对接端组成一个V形槽;
或:将待焊钢材的对接端加工成两个上下对称的斜面,两个待焊钢材的对接端组成两个上下对称的V形槽。
8.根据权利要求6所述的焊接方法,其特征在于,所述根据所述待焊截面确定焊接工艺并按所述焊接工艺进行焊接包括:
两个待焊钢材的对接端组成一个V形槽,采用单V形槽焊接工艺进行焊接:
采用80A电流进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法完成各道焊接,直至焊满整个V形槽;
两个待焊钢材的对接端组成两个上下对称的V形槽,采用双V形槽焊接工艺进行焊接:
采用80A电流依次对两个V形槽进行平焊铺底,然后调高电流至135A以下后依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接,直至焊满两个V形槽。
9.根据权利要求8所述的焊接方法,其特征在于,
所述平焊铺底前包括:对所述V形槽的的底部进行清理;
所述平焊铺底包括:焊渣和焊瘤不透过V形槽的底且待焊钢材平直;
所述平焊铺底后包括:对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
10.根据权利要求8所述的焊接方法,其特征在于,
所述依次采用搭接焊法完成各道焊接包括:每道焊接过程中待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理;
所述依次采用搭接焊法对两个V形槽进行交替各道焊接包括:每道焊接过程中待焊钢材平直,每道焊接完成后对焊渣、焊瘤和焊点进行清理。
11.根据权利要求9所述的焊接方法,其特征在于,所述对焊接之后的焊缝进行清理和检查包括:
对焊缝周围的焊渣和焊瘤进行打磨、清理;
分别对焊缝进行外观检查、形状检查、焊伤检查和力学性能检查,分别确定其是否存在外观缺陷、形状缺陷和焊伤以及力学性能是否合格。
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