CN1113724C - 一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法 - Google Patents

一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法，使用与所焊工件材质相同的焊丝，在处于常温下的工件上施焊，焊接后自然冷却，在辅助的焊药中添加脱碳剂及脱氢剂，控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：碳0.01-0.05%、硅0.1-0.3%、锰0.5-1.0%、铬1.0-1.5%、钼0.4-0.65%、硫0.01-0.025%、磷0.01-0.025%；扩散氢0.1-1.5毫升/100克。

Description

一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法
技术领域
本发明涉及一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法，使用该焊接方法进行焊接时，可以免除预先对珠光体耐热钢工件的预热，在对珠光体耐热钢施焊的过程中，可在焊接部位形成具有超低碳、超低氢成分的熔敷金属，避免焊接裂纹的产生。
背景技术
目前，国内外对珠光体耐热钢工件进行焊接时，都采用普通的耐热钢电焊条，在焊接前必须对工件预热到150-300℃以后才能进行焊接。在焊接的过程中对工件还必须进行局部加热和保温，避免工件温度下降，焊接后还需要缓冷。如果焊接前对工件不先行预热或者预热温度不够时，焊接部位的熔敷金属或与熔敷金属接触的工件热影响区内都将会形成裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法，可对处在常温状态下的珠光体耐热钢直接施焊，焊接后自然冷却，可使工件在焊接部位形成具有超低碳、超低氢成分的熔敷金属，该熔敷金属的化学成分稳定，能完全避免焊接裂纹的产生。
本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法，使用与所焊工件材质相同的焊丝或焊条，在处于常温下的工件上施焊，焊接后自然冷却，在辅助的焊药中添加脱碳剂及脱氢剂，控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.3％     锰  0.5-1.0％     铬  1.0-1.5％
钼  0.4-0.65％    硫  0.01-0.025％  磷  0.01-0.025％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克；
控制熔敷金属的机械性能达到如下范围：
抗拉强度≥540兆帕  屈服强度≥440兆帕  延伸率≥17
冲击韧性≥60焦耳；
所述的脱碳剂是大理石和萤石，所述的脱氢剂是铁砂，带有脱碳剂及脱氢剂的辅助焊药或药皮的成分及其重量比是：
大理石  30-50    萤  石  18-40    金红石  2-8
钛白粉  1-5      白土子  1-3      石  英  1-4
金属锰  3-6      金属铬  4-6      钛  铁  3-10
铁  砂  2-10     稀  土  1-3      纯  碱  0.5-2
45#硅铁 1-4    钼  铁  1.5-3
焊接结束后，所述的工件在常温环境中自然冷却。
实施本发明的方法可以使用带有脱碳剂及脱氢剂的电焊条，该电焊条的药皮由下列组份构成，其重量比是：
大理石  30-50   萤  石  18-40   金红石  2-8
钛白粉  1-5     白土子  1-3     石  英  1-4
金属锰  3-6     金属铬  4-6     钛  铁  3-10
铁  砂  2-10    稀  土  1-3     纯  碱  0.5-2
45#硅铁1-4     钼  铁  1.5-3
本发明与已有技术相比，具有如下优点：
1、可改进现有珠光体耐热钢的预热、保温及缓冷焊接工艺，焊接前不需预热，焊接以后自然冷却，大大减少了辅助工作的时间，提高了加工效率。
2、焊接时工件处于常温状态，免除了高温的烘烤，改善了工人的劳动条件。
3、焊接的工件不必进行长时间加温预热，可大量节约能源。
4、本发明形成的熔敷金属具有较高的的冲击韧性，具有优异的抗裂性能，大大提高了焊接质量。
5、由于免除了工件的预热，对在用的设备补焊修理可以现场施工，大大降低维修的费用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
本实施例所使用焊丝是带有药皮的焊条，该焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条该电焊条的药皮由下列组份构成，其重量比是：
大理石   30-50   萤  石  18-40  金红石  2-8
钛白粉   1-5     白土子  1-3    石  英  1-4
金属锰   3-6     金属铬  4-6    钛  铁  3-10
铁  砂   2-10    稀  土  1-3    纯  碱  0.5-2
45#硅铁 1-4     钼  铁  1.5-3
焊接前工件与自然环境的温度相同，环境温度可在10-20℃，焊接过程中工件始终处于常温环境中，由带有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.3％     锰  0.5-1.0％    铬  1.0-1.5％
钼  0.4-0.65％    硫  0.01-0.025％  磷  0.01-0.025％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克，(测验方法为甘油法)；
扩散氢  4.0毫升/100克，(测验方法为水银法或色谱法)；
控制熔敷金属的机械性能达到如下范围：
抗拉强度≥540兆帕  屈服强度  ≥440兆帕  延伸率≥17
冲击韧性≥60焦耳。
实施例二：
本实施例采用埋弧焊方式，所使用的焊药由下列组份构成，其重量比是：
大理石   30-50    萤  石  18-40   金红石  2-8
钛白粉   1-5      白土子  1-3     石  英  1-4
金属锰   3-6      金属铬  4-6     钛  铁  3-10
铁  砂   2-10     稀  土  1-3     纯  碱  0.5-2
45#硅铁 1-4      钼  铁  1.5-3
焊接前工件与自然环境的温度相同，环境温度可在10-20℃，焊接过程中工件始终处于常温环境中，由带有脱碳剂及脱氢剂的焊药在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.5％     锰  0.5-1.0％    铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.65％    硫  0.01-0.025％  磷  0.01-0.025％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克，(测验方法为甘油法)；
扩散氢  4.0毫升/100克，(测验方法为水银法或色谱法)。
实施例三：
本实施例采用带药芯的焊丝，采用气体保护焊，所使用的药芯由下列组份构成，其重量比是：
大理石   30-50    萤  石  18-40    金红石  2-8
钛白粉   1-5      白土子  1-3      石  英  1-4
金属锰   3-6      金属铬  4-6      钛  铁  3-10
铁  砂   2-10     稀  土  1-3      纯  碱  0.5-2
45#硅铁 1-4      钼  铁  1.5-3
焊接前工件与自然环境的温度相同，环境温度可在10-20℃，焊接过程中工件始终处于常温环境中，并使用氩气+二氧化碳混合气的气体保护焊，由带有脱碳剂及脱氢剂的焊芯在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％  硅  0.1-0.3％     锰  0.3-1.0％    铬  2.0-2.5％
钼  0.9-1.2％    硫  0.01-0.025％  磷  0.01-0.025％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
控制熔敷金属的机械性能达到如下范围：
抗拉强度≥590兆帕  屈服强度≥490兆帕  延伸率≥15
冲击韧性≥60焦耳。
实施例四：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.4％     锰  0.5-0.9％    铬  1.1-1.3％
钼  0.4-0.54％    硫  0.01-0.020％  磷  0.01-0.020％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例五：
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.4％     锰  0.5-0.9％     铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.54％    硫  0.01-0.020％  磷  0.01-0.020％  钒  0.1-0.30％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例六：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.4％     锰  0.5-0.9％     铬  2.0-2.3％
钼  0.9-1.0％     硫  0.01-0.020％  磷  0.01-0.020％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例七：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.048％  硅  0.1-0.3％     锰  0.5-0.8％    铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.54％    硫  0.01-0.015％  磷  0.01-0.015％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例八：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.048％  硅  0.1-0.3％     锰  0.5-0.8％     铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.540％   硫  0.01-0.015％  磷  0.01-0.015％  钒  0.1-0.30％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例九：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.048％  硅  0.1-0.3％     锰  0.5-0.8％    铬  2.0-2.3％
钼  0.9-1.00％    硫  0.01-0.015％  磷  0.01-0.015％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
实施例十：
本实施例所使用焊条是含有脱碳剂及脱氢剂的焊条在焊接的过程中控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.4％     锰  0.5-1.0％    铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.56％    硫  0.01-0.012％  磷  0.01-0.012％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。

Claims (4)

1、一种防止珠光体耐热钢产生焊接裂纹的焊接方法，其特征在于：使用与所焊工件材质相同的焊丝或焊条，在处于常温下的工件上施焊，焊接后自然冷却，在辅助的焊药中添加脱碳剂及脱氢剂，控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.3％      锰  0.5-1.0％     铬  1.0-1.5％
钼  0.4-0.65％    硫  0.01-0.025％   磷  0.01-0.025％
扩散氢0.1-1.5毫升/100克；
控制熔敷金属的机械性能达到如下范围：
抗拉强度≥540兆帕  屈服强度≥440兆帕  延伸率≥17
冲击韧性≥60焦耳；
所述的脱碳剂是大理石和萤石，所述的脱氢剂是铁砂，带有脱碳剂及脱氢剂的辅助焊药或药皮的成分及其重量比是：
大理石    30-50   萤  石    18-40    金红石    2-8
钛白粉    1-5     白土子    1-3      石  英    1-4
金属锰    3-6     金属铬    4-6      钛  铁    3-10
铁  砂    2-10    稀  土    1-3      纯  碱    0.5-2
45#硅铁  1-4     钼  铁    1.5-3
2、根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.05％   硅  0.1-0.3％       锰  0.5-1.0％       铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.65％    硫  0.01-0.025％    磷  0.01-0.025％    钒  0.1-0.30％
扩散氢0.1-1.5毫升/100克。
3、根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.048％  硅  0.1-0.3％       锰  0.5-0.8％       铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.54％    硫  0.01-0.015％    磷  0.01-0.015％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
4、根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：控制焊接部位的熔敷金属的化学成分含量达到如下范围内：
碳  0.01-0.048％  硅  0.1-0.3％       锰  0.5-0.8％       铬  1.0-1.3％
钼  0.4-0.54％    硫  0.01-0.015％    磷  0.01-0.015％    钒  0.1-0.30％
扩散氢  0.1-1.5毫升/100克。
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