CN113305459A - 一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，针对≥900MPa的调质钢板焊接，选用调整合金元素匹配的90公斤级高强实芯焊丝。焊接过程中，预热120℃、焊接电流≤325A、层间温度≤200℃、T85时间≤4.5、实际控制焊接热输入≤1.3，焊后进行消氢处理。延长所述消氢处理时间间隔至焊后12小时。适合焊接调质钢板板厚范围δ20mm‑δ70mm。实现≥900MPa的调质钢板焊接，保证焊接性和经济性，降低焊接难度，提高焊接效率，保证焊接质量，节约成本，实现液压支架高可靠性设计理念。

Description

一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿液压支架结构件的焊接方法，尤其涉及一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法。

背景技术

目前，煤矿液压支架的制造与使用正在朝着大型化、重型化高端方向发展，随着设计载荷(支护强度)的不断提升，在主体材料采用690MPa级高强钢的条件下，高性能支架要求耐久性能试验次数达到60000次或更高。液压支架的单重已经超过100吨，从而给制造、维护、搬运、拆卸带来了诸多不便。从这个角度出发，液压支架的轻量化势在必行；结构材料的增强减重问题，已经不容回避。

轻量化液压支架主要通过主体结构件采用超高强钢板来实现，结构件中主要为抗拉强度≥900MPa的调质钢板，Q890D和Q960D，在液压支架中实现多箱体预热焊接及后热消氢。施焊条件十分苛刻，不易实现工业化大批量高效率生产。

现有技术中：

≥900MPa的调质钢板采用等匹配药芯90公斤级焊丝焊接，预热、后热施焊条件苛刻，焊后需立即消氢。

≥900MPa的调质钢板采用低匹配实芯83公斤级焊丝焊接，强度偏低，预热、后热施焊条件苛刻，焊后需立即消氢。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，针对≥900MPa的调质钢板焊接，选用调整合金元素匹配的90公斤级高强实芯焊丝。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，保证焊接性和经济性，降低焊接难度，提高焊接效率，保证焊接质量，节约成本，实现液压支架高可靠性设计。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，其较佳的具体实施方式是：

针对≥900MPa的调质钢板焊接，选用调整合金元素匹配的90公斤级高强实芯焊丝。

焊接过程中，预热120--150℃、焊接电流≤325A、层间温度≤200℃、T85时间≤4.5、实际控制焊接热输入≤1.3，焊后进行消氢处理。

延长所述消氢处理时间间隔至焊后12小时。

适合焊接调质钢板板厚范围δ20mm-δ70mm。

本发明的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，实现≥900MPa的调质钢板焊接，保证焊接性和经济性，降低焊接难度，提高焊接效率，保证焊接质量，节约成本，实现液压支架高可靠性设计理念。

具体实施例：

针对≥900MPa的调质钢板焊接性开展研究，通过冷裂纹敏感性试验、焊接接头试验、焊丝熔敷金属试验，确定选用高强匹配的90公斤级实芯焊丝，调整合金元素匹配，确定预热温度、层间温度、优化焊接热输入：实现工况条件可执行的焊接电流、焊接电压及焊接速度。

具体实施例的工艺试验内容如下：

一、母材验证试验

化学成分

	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr
								Q890	0.12	0.28	1.65	0.01	0.001	0.29	0.38
Q960	0.15	0.26	1.22	0.009	0.001	0.01	0.37

力学性能

实测值	Rp0.2(Mpa)	Rm(Mpa)	A％
				Q890	940	981	17
Q960	1000	1030	15

二、焊丝熔敷金属试验

化学成分

	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr
								GHS-90	0.08	0.60	1.70	0.007	0.003	1.30	0.24

三、焊接接头试验

试验结果表明，预热温度120--150℃，焊接电流≤325A，层间温度≤200℃，控制焊接热输入≤1.3，焊后间隔12h，再进行消氢处理，满足实际焊接需求。

2.3现场实际推移杆应用：

工序如下：

第一次组对——局部加热(控制加热范围及温度)后定位焊——整体加热——焊接——消氢处理——第二次组对局部加热(控制加热范围及温度)后定位焊——整体加热——焊接——消氢处理

多次组对、加热定位焊、加热焊接，并且每次焊接后均进行消氢处理。通过焊接过程控制，实现全部焊缝力学性能的可靠性，获得达到甚至高于900MPa的力学性能。

对工艺参数进行优化和选择具体技术要点为：

工艺创新，提高≥900MPa的调质钢板的焊接性；

通过控制焊接过程中的温度及参数控制，预热温度120--150℃，焊接电流≤325A，层间温度≤200℃，保证焊接质量和焊接接头机械性能，抗拉强度满足强度设计要求，通过调整焊丝合金元素匹配，适当延长所述消氢处理时间间隔，实现高可靠性设计理念和高效率批量生产。

优化焊接热输入，控制焊接热输入≤1.3，满足工况生产条件，降低施焊难度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，其特征在于，针对≥900MPa的调质钢板焊接，选用调整合金元素匹配的90公斤级高强实芯焊丝。

2.根据权利要求1所述的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，其特征在于，焊接过程中，预热120℃、焊接电流≤325A、层间温度≤200℃、T85时间≤4.5、实际控制焊接热输入≤1.3，焊后进行消氢处理。

3.根据权利要求2所述的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，其特征在于，延长所述消氢处理时间间隔至焊后12小时。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于≥900MPa的调质钢板的焊接方法，其特征在于，适合焊接调质钢板板厚范围δ20mm-δ70mm。