CN114734123A - 一种Q420qE+316L复合板的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁结构用不锈钢复合板的焊接方法，所述不锈钢复合板由基材Q420qE和复材316L不锈钢构成，采用V型焊接坡口，坡口的倾斜面之间的夹角为45°，两个不锈钢复合板的基层底部之间距离为5~6mm。焊接坡口分为8层，1~4层为基层，采用实心焊丝CO2气体保护焊；5~6层为过度层，采用药芯焊丝CO2气体保护焊；7~8层为不锈钢复合层，亦采用药芯焊丝CO2气体保护焊。该焊接方法提高桥梁结构用不锈钢复合板的焊接接头质量，尤其是过度层的焊接质量，不易出现焊接裂纹等缺陷，提高焊接质量，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于钢铁材料的焊接技术领域，涉及一种Q420qE+316L复合板的焊接方法。
背景技术
复合板与不锈钢材料在化工、石油、造纸、桥梁、海洋及造船工业等领域中广泛使用。简单来说，不锈钢复合钢板是在原有钢板的基础上，通过某种特定的复合方式如爆炸复合、轧制复合，将不锈钢包覆在其上，使原有金属在保证自身性能的同时，还能起到防腐蚀的效果。复合板结构可以分为表面的复层金属与底部的基层金属，其表面复合层厚度通常在3～6 mm，基层金属成分与厚度则需要根据具体的使用要求来制定。不锈钢的价格比较高，制造成本相应很高。复合板价格低于不锈钢的，可大大降低生产成本。这时复合板的应用，可以替代不锈钢来制作耐腐蚀产品。复合板虽然兼具两种性能，但焊接时会遇到比较复杂的焊接性问题，其焊接过程比较复杂，焊接质量比较难保证，需要有合理的焊接工艺做指导。原因就在于，焊接时，由于基层金属与复层金属的化学成分不同，在高温下相熔合时，两侧的母材金属难免会受到额外合金元素的影响使焊接接头的组织结构及性能发生变化。
中国专利CN112548268A公布了“一种不锈钢复合板对接焊缝焊接方法”，该发明焊接剖口角度、过度层堆焊方式；中国专利CN111360381A分别公布了“一种容器用不锈钢复合板焊接方法”，该发明采用X型焊接坡口。这两专利的方法都不适合高强度桥梁结构用钢板的焊接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥梁结构用不锈钢复合板焊接方法，工艺性能稳定，综合力学性能优良，适合高强度钢板的焊接，可实现焊缝中心-40℃冲击韧性大于80J。
发明的技术方案：
一种Q420qE+316L复合板的焊接方法，包括以下工艺步骤：
1）基材材质Q420qE，C≤0.06%, Pcm≤0.18%，基材厚度8~40mm；复材材质316L，不锈钢厚度3~4mm；
2）复合板采用V型坡口，坡口的倾斜面之间的夹角为45°，两个不锈钢复合板的基层底部之间距离为5~6mm；
3）焊接破口分为8层焊缝，1~4层为基层，5~6层为过度层，7~8层为不锈钢复合层，焊丝直径为1.2mm，CO2流量15~20L/min；1~4层采用ER55-G焊丝实心焊丝CO2气体保护焊，电流200~235A，电压27~30 V，焊接速度10~21 cm/min；5~6层采用E309T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流160~180A，电压30~36 V，焊接速度15~22 cm/min；7~8层采用E347T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流200~210A，电压35~40 V，焊接速度18~20 cm/min。
本发明的有益效果：与CN112548268A、CN111360381A相比，本发明在焊接坡口形式、过度层堆焊方式、焊接工艺等方面都有明显的改进和优点。本发明方法采用V型坡口，坡口形式简单，易于加工,划分出了基层、过渡层和面层；本发明方法焊接面层次清晰、明确并且在焊接时有效地控制了过渡层与面层之间化学元素的含量，克服了金属层状复合板焊缝焊接时容易产生气孔、夹杂、焊接裂纹和未焊透等焊接缺陷，具有焊缝质量高、焊接 缺陷少、易于操作并提高焊接效率的优点，可实现焊缝中心-40℃冲击韧性大于80J，对提高桥梁结构用不锈钢复合板的焊接接头质量，尤其是过度层的焊接质量，不易出现焊接裂纹等缺陷，提高焊接质量，延长使用寿命；本发明方法工艺性能稳定，综合力学性能优良，适合高强度钢板的焊接。
附图说明
图1为对焊焊接坡口形式图。
图2为对焊接头熔敷简图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的内容。
实施例1：
8+4mm Q420qE+316L不锈钢复合板的焊接，工艺步骤包括：
1）选用基材材质Q420qE，C含量为0.06%,Pcm为0.18%，基材厚度8mm；复材材质316L，不锈钢板厚度4mm；
2）复合板采用V型坡口，坡口的倾斜面之间的夹角为45°，两个不锈钢复合板的基层底部之间距离为6mm；
3）焊接破口分为8层焊缝，1~4层为基层，5~6层为过度层，7~8层为不锈钢复合层，焊丝直径为1.2mm，CO2流量15~18L/min；1~4层采用ER55-G焊丝实心焊丝CO2气体保护焊，电流200~230A，电压29 V，焊接速度12~19 cm/min；5~6层采用E309T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流165~175A，电压33 V，焊接速度16~21 cm/min；7~8层采用E347T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流202~210A，电压38V，焊接速度18~19 cm/min。
试件焊接接头熔合良好，无裂纹、未熔合等焊接缺陷，对接焊缝进行X射线探伤检查，内部质量满足复合标准要求，焊接街头力学性能结果如表1。
实施例2：
16+3mm Q420qE+316L 不锈钢复合板焊接，工艺步骤包括：
1）基材材质Q420qE，C含量为0.05%,Pcm为0.17%，基材厚度16mm；复材材质316L，不锈钢厚度3mm；
2）复合板采用V型坡口，坡口的倾斜面之间的夹角为45°，两个不锈钢复合板的基层底部之间距离为6mm；
3）焊接破口分为8层焊缝，1~4层为基层，5~6层为过度层，7~8层为不锈钢复合层，焊丝直径为1.2mm， CO2流量15~19L/min；1~4层采用ER55-G焊丝实心焊丝CO2气体保护焊，电流200~230A，电压29 V，焊接速度14~20 cm/min；5~6层采用E309T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流162~179A，电压32 V，焊接速度17~21 cm/min；7~8层采用E347T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流205~208A，电压36 V，焊接速度18~19 cm/min。
试件焊接接头熔合良好，无裂纹、未熔合等焊接缺陷，对接焊缝进行X射线探伤检查，内部质量满足复合标准要求，焊接街头力学性能结果如表1。
表1 接头力学性能结果
Claims (1)
1.一种Q420qE+316L复合板的焊接方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
1）基材材质Q420qE，C≤0.06%, Pcm≤0.18%，基材厚度8~40mm；复材材质316L，不锈钢厚度3~4mm；
2）复合板采用V型坡口，坡口的倾斜面之间的夹角为45°，两个不锈钢复合板的基层底部之间距离为5~6mm；
3）焊接破口分为8层焊缝，1~4层为基层，5~6层为过度层，7~8层为不锈钢复合层，焊丝直径为1.2mm，CO2流量15~20L/min；1~4层采用ER55-G焊丝实心焊丝CO2气体保护焊，电流200~235A，电压27~30 V，焊接速度10~21 cm/min；5~6层采用E309T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流160~180A，电压30~36 V，焊接速度15~22 cm/min；7~8层采用E347T1-1焊丝药芯焊丝CO2气体保护焊，电流200~210A，电压35~40 V，焊接速度18~20 cm/min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115283800A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-04 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种双金属高强度复合桥梁钢x型接头的焊接方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001038472A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-13 | Nippon Welding Rod Kk | ステンレスクラッド鋼板の溶接方法 |
| CN101633074A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-01-27 | 西安交通大学 | 一种内覆薄壁不锈钢复合管的环焊缝焊接方法 |
| CN101797667A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-08-11 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种铁路钢桥用不锈钢复合钢板桥面结构的焊接方法 |
| CN112548268A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-03-26 | 江苏京沪重工有限公司 | 一种不锈钢复合板对接焊缝焊接方法 |
| CN112958882A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-15 | 中铁四局集团有限公司 | 一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺 |
| CN113878204A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 唐禹明 | 不锈钢复合板的焊接方法 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001038472A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-13 | Nippon Welding Rod Kk | ステンレスクラッド鋼板の溶接方法 |
| CN101633074A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-01-27 | 西安交通大学 | 一种内覆薄壁不锈钢复合管的环焊缝焊接方法 |
| CN101797667A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-08-11 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种铁路钢桥用不锈钢复合钢板桥面结构的焊接方法 |
| CN112548268A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-03-26 | 江苏京沪重工有限公司 | 一种不锈钢复合板对接焊缝焊接方法 |
| CN112958882A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-15 | 中铁四局集团有限公司 | 一种桥梁用不锈钢复合板高效焊接工艺 |
| CN113878204A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 唐禹明 | 不锈钢复合板的焊接方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杜伟;吴江波;李彦国;杨虹;: "铁路桥正交异性复合钢桥面板关键焊接技术研究", 焊接技术, no. 09, pages 15 - 18 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115283800A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-04 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种双金属高强度复合桥梁钢x型接头的焊接方法 |
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