CN114515891A - 一种正火态船用低温角钢t型接头焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺。属于焊接技术领域；步骤：1、焊接前准备：焊接使用的待焊试板为正火态船用低温角钢L400，其底板为同级别的低温钢，其焊接方式为2F平角焊；其焊脚K＝5.5～6.5mm；2、确定焊接条件及焊接工艺。本发明提出一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺。本发明为正火态交货，船用低温角钢L400的平角焊缝(2F)焊接工艺，保证该正火态交付船用低温角钢L400角焊焊接接头硬度HV10≤350，为其使用安全性能作保障。

Description

一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，涉及一种正火态船用低温角钢L400平角焊(2F)焊接工艺，更具体地，是涉及一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺。
背景技术
低温角钢兼具高强度和高韧性的特点被广泛应用于低温船舶、极地建筑、极寒海域海洋工程建造等项目中。在低温船舶领域中，低温角钢是船体结构中重要的加强部件，可以用作船头薄规格钢板的加强肋板，同时附带额外的储存功能。目前国内船厂已经大量使用低温角钢进行实船建造。但是，由于低温角钢生产要求较高，以往的低温角钢市场由日本JFE供给的TMCP态低温角钢所垄断；目前，国内已通过相关技术开发，研制出了满足用户船厂及船级社标准的正火态低温角钢，其优点是：正火态低温角钢合金元素添加量较大，对焊接有更高的要求；且该款正火态低温角钢已经达到强度指标，-60℃、-80℃冲击指标满足船厂用户及船级社规范使用要求；但其缺点是：因成分体系所致，不合适的平角焊(2F)焊接工艺容易使得焊接接头低温角钢侧热影响区硬度产生不满足HV10≤350的超标点。因此，掌握其平角焊(2F)焊接工艺窗口，保证T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350，才能防止裂纹的萌生，提高该正火态低温角钢使用安全性。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了更好地提升正火态船用低温角钢的竞争力；本发明提出一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺；其焊接后保证T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350。
技术方案：本发明所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其具体操作步骤如下：
(1.1)、焊接前准备：焊接使用的待焊试板为正火态船用低温角钢L400，其底板为同级别的低温钢，其焊接方式为2F平角焊；其焊脚K＝5.5～6.5mm；
(1.2)、预热过程；考虑到用户船厂施工现场条件，本专利提供焊接工艺不进行焊前预热；
(1.3)、确定焊接条件及焊接工艺。
进一步的，在步骤(1.1)中，所述待焊的正火态船用低温角钢L400的成分体系为：C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。
进一步的，在步骤(1.1)中，所述待焊的正火态船用低温角钢L400的厚度为13mm；
所述同级别低温钢的厚度为15mm。
进一步的，所述低温型钢的端部为直角状，其与底板垂直。
进一步的，在步骤(1.3)中，在所述确定的焊接条件及焊接材料中，
所述焊接条件：采用气保焊2F角焊焊接，选择直流电源；
其中，采用气保焊丝的成分体系为：C：0.04wt％；Mn：1.4wt％；Si：0.35wt％；Ni：1.5wt％；
所述焊接工艺为：焊接电流265～280A；焊接电压28～30V，焊接速度35～40cm/min，焊脚K控制在5.5～6.5mm。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点是：1、本发明焊接后保证T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350；2、本发明提供焊接工艺配套正火态船用低温角钢L400，成分体系为：C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。Ni含量0.75wt％，Ceq为0.4，保证焊脚K＝5.5～6.5mm，焊接T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350；3、对本发明所形成的焊接接头进行硬度试验测试，取样焊脚K＝5.5mm及6.5mm；当焊接电流265～280A；焊接电压28～30V，焊接速度35～40cm/min时，最终测试焊接接头低温角钢侧热影响区硬度HV10高值为327，338，335，330，336，332，333，331，均未超过350HV10；4、采用平角焊焊接工艺焊接的正火态船用低温角钢L400，焊后保证T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350，防止裂纹的萌生，提高使用安全性。
附图说明
图1是本发明的焊接工艺图；
图2是本发明实施例中T型焊形貌示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图所示，本发明所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，包括以下工艺参数及步骤：
1)、焊接前准备：待焊试板为正火态船用低温角钢L400，底板为同级别低温钢，焊接方式为2F平角焊。焊脚K＝5.5～6.5mm；
进一步的，所述待焊正火态船用低温角钢L400成分体系为：C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。
进一步的，所述待焊正火态船用低温角钢L400待焊厚度为13mm。
进一步的，所述同级别底板低温钢厚度为15mm。
进一步的，低温型钢端部为直角，与底板间不留间隙(与底板垂直)，点焊固定待焊2F角焊缝，待焊区域事先用砂轮机打磨干净，除去水、油、锈。
2)、预热：考虑到用户船厂施工现场条件，本发明提供焊接工艺不进行焊前预热；
3)、采用气保焊2F角焊焊接，选择直流电源(反接)，底板平整摆放于焊接平台之上，焊接一道次完成，控制焊接参数及焊脚K值为5.5～6.5mm。
4)、气保焊2F角焊所用焊材为气保焊丝Supercored81-K2，
Figure BDA0003517946600000031
其他同级别匹配的焊材均可使用；
进一步的，本发明采用气保焊丝的成分体系为：C：0.04wt％；Mn：1.4wt％；Si：0.35wt％；Ni：1.5wt％。
5)、为保证焊接效率，焊脚K值大小及T型接头硬度等诸多条件满足，本发明焊接工艺为焊接电流265～280A；焊接电压28～30V，焊接速度35～40cm/min，焊脚K控制在5.5～6.5mm。
6)、焊接电流的控制：本发明所涉及的正火态船用低温角钢L400合金元素种类较多，其中C含量，Ni含量均处于较高水平，Ceq随之升高；采用本发明工艺范围外的低焊接电流极易导致低温角钢侧热影响区马氏体组织比例升高，范围扩大，导致该区域硬度值超过350HV10上限，且焊接电流越小，硬度值超标情况越严重。
7)、焊接速度控制：考虑到用户现场生产时对焊接效率的要求，以及焊脚K值需控制在5.5～6.5mm左右，本发明提供焊接工艺的焊接速度需控制在35～40cm/min，焊接速度上限为40cm/min；速度低于35cm/min焊接效率则过低，用户工时成本大大增加且焊脚K值超过6.5mm；速度高于40cm/min则导致焊后焊接热影响区冷速过快，低温角钢侧热影响区马氏体组织比例升高，范围扩大，最终导致该区域硬度值超过350HV10上限，且焊接速度越快，硬度值超标情况越严重。
实施例1
一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，将待焊正火态船用低温角钢L400待焊部位打磨除去水、锈、油污，垂直放置于底板低温钢上，点焊固定；待焊试板不进行预热；焊接部位如附图2所示。
正火态船用低温角钢L400待焊位置厚度为13mm。
所述正火态船用低温角钢L400的化学组分是C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。
平角焊(2F)工艺参数：焊接电流为265A，焊接电压为28V，焊接速度为35cm/min，焊接一道次成型，焊脚控制在K＝5.5～6.5mm。
对本实施例焊后的T型焊接接头进行硬度试验分析，结果如下：T型钢焊接接头低温角钢侧热影响区粗晶区硬度值为整个T型接头最高水平。硬度值为327，338，335，330，均满足HV10≤350。
实施例2
一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，将待焊正火态船用低温角钢L400待焊部位打磨除去水、锈、油污，垂直放置于底板低温钢上，点焊固定。待焊试板不进行预热；焊接部位如附图2所示。
正火态船用低温角钢L400待焊位置厚度为13mm。
所述正火态船用低温角钢L400的化学组分是C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。
平角焊(2F)工艺参数：焊接电流为280A，焊接电压为30V，焊接速度为40cm/min，焊接一道次成型，焊脚控制在K＝5.5～6.5mm。
对本实施例焊后的T型焊接接头进行硬度试验分析，结果如下：T型钢焊接接头低温角钢侧热影响区粗晶区硬度值为整个T型接头最高水平。硬度值为336，332，333，331，均满足HV10≤350。
对本发明所形成的焊接接头进行硬度试验测试，取样焊脚K＝5.5mm～6.5mm。当焊接电流265～280A；焊接电压28～30V，焊接速度35～40cm/min时，最终测试焊接接头低温角钢侧热影响区硬度HV10值为整个T型接头最高水平；硬度值为327，338，335，330，336，332，333，331，均未超过350HV10。
因此，采用本专利提供的正火态船用低温角钢配套平角焊焊接工艺焊接的正火态船用低温角钢L400，焊后保证T型接头低温角钢侧热影响区硬度HV10≤350，防止裂纹的萌生，提高使用安全性。
本发明提出一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺。本发明为正火态交货，船用低温角钢L400的平角焊缝(2F)焊接工艺，保证该正火态交付船用低温角钢L400角焊焊接接头硬度HV10≤350，为其使用安全性能作保障。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其特征在于，其具体操作步骤如下：
(1.1)、焊接前准备：焊接使用的待焊试板为正火态船用低温角钢L400，其底板为同级别的低温钢，其焊接方式为2F平角焊；其焊脚K＝5.5～6.5mm；
(1.2)、确定焊接条件及焊接工艺。
2.根据权利要求1所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其特征在于，
在步骤(1.1)中，所述待焊的正火态船用低温角钢L400的成分体系为：C：0.10wt％；Mn：1.5wt％；Si：0.24wt％；Ni：0.75wt％；Cu：0.01wt％；Ceq：0.4wt％。
3.根据权利要求1所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其特征在于，
在步骤(1.1)中，所述待焊的正火态船用低温角钢L400的厚度为13mm；
所述同级别低温钢的厚度为15mm。
4.根据权利要求3所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其特征在于，
所述低温型钢的端部为直角状，其与底板垂直。
5.根据权利要求1所述的一种正火态船用低温角钢T型接头焊接工艺，其特征在于，
在步骤(1.2)中，在所述确定的焊接条件及焊接材料中，
所述焊接条件：采用气保焊2F角焊焊接，选择直流电源；
其中，采用气保焊丝的成分体系为：C：0.04wt％；Mn：1.4wt％；Si：0.35wt％；Ni：1.5wt％；
所述焊接工艺为：焊接电流265～280A；焊接电压28～30V，焊接速度35～40cm/min，焊脚K控制在5.5～6.5mm。
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