CN111761250A - 一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法，其特征在于：具体工艺如下：S1：焊接参数选择；S2：温度控制；S3：后热处理；S4：试验对比；本发明中选用合理的焊接参数及合适的预热温度，通过焊后进行后热处理及保温措施，不仅可以避免裂纹的产生，而且还能使得焊接接头获得良好的综合性能，满足规范和技术要求，并且在实际生产过程中得到很好的应用，能够为690级高强度钢焊接工艺提供试验和理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法。
背景技术
为690MPa级别的高强度钢为常用的海工平台桩腿制作的原材料，该等级钢板的焊接性能较差，对焊接操作和工艺要求较高，在焊接过程中容易出现不同程度的焊接缺陷，甚至出现裂纹的情况；通过对不同预热温度和后热处理条件下，采用相同的焊接参数进行焊接工艺评定试验；通过试验进行对比，选择合理的预热温度范围和采用恰当的后热处理方式，制订合理的焊接工艺，为海工平台桩腿690MPa级别的高强度钢的焊接制造提供试验和理论依据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法，能够通过试验数据进行预防690级别高强钢焊接后产生裂纹的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法，690级别高强钢化学成分包括以下成分：C含量0.13%，Mn含量1.03%，P含量0.019%，S含量0.0016%，Si含量0.27%，Ni含量0.1%，Cr含量0.26%，Al含量0.028%，Nb含量0.021，V含量0.047，Mo含量0.26%，Ti含量0.015%，Cu含量0.02%，B含量0.013%；所述高强钢力学性能参数为：屈服强度775MPa，抗拉强度832MP，延伸率19%，-40℃冲击功121J；其创新点在于：具体工艺如下：
S1：焊接参数选择：采用焊条直径3.2mm，焊接电流120-150A，焊接电压22-27V，焊接速度110-150mm/min，极性为直流反接；
S2：温度控制：采用不同预热条件对所述高强钢进行分成4组进行预热：第一组预热温度为不预热，第二组预热温度为80-110℃，第三组预热温度为110-150℃，第四组预热温度为150-200℃；
S3：后热处理：在S1和S2的技术基础上进行690级高强度钢的焊接，其中对第三组预热温度为110-150℃和第四组预热温度为150~200℃的组别采用电加热进行后热处理；后热处理加热260-300℃，并且保温1.5-2小时；
S4：试验对比：通过对不同预热温度和后热处理条件下，采用相同的焊接参数进行焊接工艺评定试验，通过试验进行对比，选择合理的预热温度范围和采用恰当的后热处理方式。
进一步的，所述S3后热处理中进行保温1.5-2小时需在加盖保温棉进行缓冷到常温状态下。
本发明的优点在于：
1）本发明中选用合理的焊接参数及合适的预热温度，通过焊后进行后热处理及保温措施，不仅可以避免裂纹的产生，而且还能使得焊接接头获得良好的综合性能，满足规范和技术要求，并且在实际生产过程中得到很好的应用，能够为690级高强度钢焊接工艺提供试验和理论依据。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验的690级高强度钢参数表。
图2为本发明的一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验的手工焊条参数表。
图3为本发明的一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验的不同预热温度下的试验记录表。
图4为本发明的一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验的同一预热温度不同后热条件下的试验记录表。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法，如图1所示：690级别高强钢化学成分包括以下成分：C含量0.13%，Mn含量1.03%，P含量0.019%，S含量0.0016%，Si含量0.27%，Ni含量0.1%，Cr含量0.26%，Al含量0.028%，Nb含量0.021，V含量0.047，Mo含量0.26%，Ti含量0.015%，Cu含量0.02%，B含量0.013%；690级别高强钢力学性能参数为：屈服强度775MPa，抗拉强度832MP，延伸率19%，-40℃冲击功121J；具体工艺如下：
S1：焊接参数选择：如图2所示采用焊条直径3.2mm，焊条中C含量为0.04%，Mn含量为1.41%，P含量为0.011%，S含量为0.002%，Si含量为0.44%，Ni含量为4.54%，Mo含量为0.52%；焊条的屈服强度848MPa，抗拉强度896MP，延伸率23%，-80℃冲击功72J；采用焊接电流135A，焊接电压25V，焊接速度115mm/min，极性为直流反接；
S2：温度控制：采用不同预热条件对所述高强钢进行分成4组进行预热：第一组预热温度为不预热，第二组预热温度为80-110℃，第三组预热温度为110-150℃，第四组预热温度为150-200℃；
S3：后热处理：在S1和S2的技术基础上进行690级高强度钢的焊接，其中对第三组预热温度为110-150℃和第四组预热温度为150~200℃的组别采用电加热进行后热处理；后热处理加热260-300℃，并加盖保温棉进行缓冷到常温状态下，保温1.5-2小时；
S4：试验对比：通过对不同预热温度和后热处理条件下，采用相同的焊接参数进行焊接工艺评定试验，通过试验进行对比，选择合理的预热温度范围和采用恰当的后热处理方式；焊接后不预热，以及第二组预热温度为80-110℃均出现裂纹，第三组预热温度为110-150℃，第四组预热温度为150-200℃未出现裂纹；对第三组预热温度为110-150℃，第四组预热温度为150-200℃两个组别进行力学性能测试，如图3所示，对第三组预热温度为150-200℃的要求进行对比试验，其中1组不进行后热处理，2组进行后热处理；试验结果如图4所示；
综上所述，相同预热条件和焊接参数情况下，后热处理的接头的拉伸强度有所降低，但后热处理同样改善了热影响区的组织，使得热影响区的硬度有所降低。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接试验方法，690级别高强钢化学成分包括以下成分：C含量0.13%，Mn含量1.03%，P含量0.019%，S含量0.0016%，Si含量0.27%，Ni含量0.1%，Cr含量0.26%，Al含量0.028%，Nb含量0.021，V含量0.047，Mo含量0.26%，Ti含量0.015%，Cu含量0.02%，B含量0.013%；所述高强钢力学性能参数为：屈服强度775MPa，抗拉强度832MP，延伸率19%，-40℃冲击功121J；其特征在于：具体工艺如下：
S1：焊接参数选择：采用焊条直径3.2mm，焊接电流120-150A，焊接电压22-27V，焊接速度110-150mm/min，极性为直流反接；
S2：温度控制：采用不同预热条件对所述高强钢进行分成4组进行预热：第一组预热温度为不预热，第二组预热温度为80-110℃，第三组预热温度为110-150℃，第四组预热温度为150-200℃；
S3：后热处理：在S1和S2的技术基础上进行690级高强度钢的焊接，其中对第三组预热温度为110-150℃和第四组预热温度为150~200℃的组别采用电加热进行后热处理；后热处理加热260-300℃，并且保温1.5-2小时；
S4：试验对比：通过对不同预热温度和后热处理条件下，采用相同的焊接参数进行焊接工艺评定试验，通过试验进行对比，选择合理的预热温度范围和采用恰当的后热处理方式。
2.根据权利要求1所述的一种预防690级高强度钢焊接裂纹的焊接实验方法，其特征在于：所述S3后热处理中进行保温1.5-2小时需在加盖保温棉进行缓冷到常温状态下。
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