CN114833531A - 一种低温高锰钢t型接头的焊接方法 - Google Patents

一种低温高锰钢t型接头的焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供本发明提供一种低温高锰钢T型接头的焊接方法，包括如下步骤：(1)将低温高锰钢板材平放于平台上，并在板材上标记出需要堆焊的区域；(2)在需要堆焊的区域内采用埋弧焊进行堆焊，堆焊后进行表面打磨，使得堆焊得到的过渡层的厚度为1mm‑8mm；(3)将处理后的低温高锰钢板材与其他板材组成T型接接头型式，使得其他板材与过渡层配合，然后进行正式焊接得到T型接头。通过预先用埋弧焊在坡口上采用焊接的方法制作一个过渡层的方式，实现低温高锰钢T型接头采用焊条电弧焊或气体保护焊焊接工艺时，也能够有效地降低了低温高锰钢T型接头在焊接时的锰烟尘的发生量。

Description

一种低温高锰钢T型接头的焊接方法
技术领域
本发明属于低温高锰钢焊接技术领域，具体涉及一种低温高锰钢T型接头的焊接方法。
背景技术
低温奥氏体高锰钢(以下简称高锰钢)具有优异的低温韧性及强度，且只有9Ni钢材料成本的70-80％，在近年来得到快速发展，以用于代替高成本的LNG储罐用材料9Ni钢。但高锰钢在国内应用较少，主要应用国家为韩国，根据韩国生产应用以及国内研究的成果，发现高锰钢具有一个显著的缺点即锰含量过高，钢板和所应用的焊材Mn含量都超过20％，在后续热加工如切割、焊接、气刨所产生的烟尘中锰含量远远高于现有其它低温罐用钢板材料，而锰烟尘对于施工者的身体健康危害最大。
从方法上分析，焊条电弧焊、气体保护焊(包括药芯焊丝和实心焊丝)烟尘量较大，而埋弧焊由于潜弧特点，烟尘极少，一般只有焊条电弧焊的2％或药芯焊丝CO2气体保护焊的2.4％。例如专利公开号为CN112846464 A公开了一种低温用高锰奥氏体钢埋弧焊接方法，为低温用高锰奥氏体钢配套埋弧焊材的焊接工艺填补了空白。但埋弧焊应用范围有限，一些立向焊接或者是有阻挡的时候，是无法使用埋弧焊，因此大部分T型接头仍然需要采用焊条电弧焊或气体保护焊进行焊接。但是低温奥氏体高锰钢难采用焊条电弧焊或气体保护焊时，锰烟尘对于施工者的身体会造成非常大的危害。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种锰烟尘危害较小，又不会受到焊接工艺限制的低温高锰钢T型接头的焊接方法。
本发明提供一种低温高锰钢T型接头的焊接方法，包括如下步骤：
(1)将低温高锰钢板材平放于平台上，并在板材上标记出需要堆焊的区域；
(2)在需要堆焊的区域内采用埋弧焊进行堆焊，堆焊后进行表面打磨，使得堆焊得到的过渡层的厚度为1mm-8mm；
(3)将处理后的低温高锰钢板材与其他板材组成T型接接头型式，使得其他板材与过渡层配合，然后进行正式焊接得到T型接头。
优选地，所述步骤(2)中，使得堆焊得到的过渡层的厚度为3±1mm。
优选地，设所述需要堆焊的区域宽度为W，所述其他板材的厚度为ts，则W＝ts+y，所述y为30±5mm。
优选地，所述y为30±2mm。
优选地，所述堆焊过程和正式焊接过程中均采用低锰成分焊材。
优选地，所述低锰成分焊材选自AWS A5.14：ER NiCrMo-4型号焊丝、AWS A5.11ENiCrMo-6和AWS A5.34 ENiCrMo3T1-4中的一种。
优选地，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊接电流为330±20A，焊接电压为30±1V，焊接速度为300±30mm/min。
优选地，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊丝直径为2.4mm。
优选地，所述堆焊过程和正式焊接过程中采用相同性能的焊材。
优选地，所述其他板材可以是9Ni钢板。
本发明提供的低温高锰钢T型接头的焊接方法具备如下有益效果：
通过预先用埋弧焊在坡口上采用焊接的方法制作一个过渡层的方式，实现低温高锰钢T型接头采用焊条电弧焊或气体保护焊焊接工艺时，也能够有效地降低了低温高锰钢T型接头在焊接时的锰烟尘的发生量。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为低温高锰钢板材需要堆焊的区域2结构示意图。
图2为过渡层3在低温高锰钢板材上的结构示意图。
图3为低温高锰钢板材与其他板材4组成T型接接头型式结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1-3，本发明实施例提供一种低温高锰钢T型接头的焊接方法，包括如下步骤：
(1)将低温高锰钢板材1平放于平台上，并在板材上标记出需要堆焊的区域2；
(2)在需要堆焊的区域2内采用埋弧焊进行堆焊，堆焊后进行表面打磨，使得堆焊得到的过渡层3的厚度为1mm-8mm；
(3)将处理后的低温高锰钢板材1与其他板材4组成T型接接头型式，使得其他板材4与过渡层3配合，然后进行角焊缝焊接，正式焊接得到T型接头。
本发明提供的低温高锰钢T型接头的焊接方法，预先在需要焊接的位置堆焊一层过渡层3，并且合理设置过渡层3的厚度。当T型接头正式焊接时，是作用于过渡层3上，不会导致高锰钢产生大量的锰烟尘。因此，合理的过渡层3厚度既保证T型接头焊接质量，又能够有效地降低了在高猛钢制作低温储罐焊接时锰烟尘的发生量，解决了应用高猛钢焊条及药芯焊丝在产品应用中所存在的职业健康问题，也不需要配备相应专门的防护装置及除尘装置，为高锰钢的大范围应用提供了有利保障。
在优选实施例中，所述步骤(2)中，使得堆焊得到的过渡层3的厚度为3±1mm。能够在减少粉尘的同时，较好的保证T型头的焊接质量。
在优选实施例中，设所述需要堆焊的区域2宽度为W，所述其他板材4的厚度为ts，则W＝ts+y，所述y为30±5mm。本实施例中根据其他板材4的厚度，来决定需要堆焊的区域2宽度，能够在减少粉尘的同时，较好的保证T型头的焊接质量。在进一步优选实施例中，所述y为30±2mm。
在优选实施例中，所述堆焊过程和正式焊接过程中均采用低锰成分焊材。堆焊过程采用低锰成分焊材，实现后续正式焊接时，过渡层3不会产生较多的锰烟尘。正式焊接时也采用低锰成分焊材，能够进一步的减少锰烟尘的产生。
在优选实施例中，所述低锰成分焊材选自AWS A5.14：ER NiCrMo-4型号焊丝、AWSA5.11 ENiCrMo-6和AWS A5.34 ENiCrMo3T1-4中的一种。
在优选实施例中，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊接电流为330±20A，焊接电压为30±1V，焊接速度为300±30mm/min。
在优选实施例中，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊丝直径为2.4mm。
在优选实施例中，所述堆焊过程和正式焊接过程中采用相同类型的焊材。比如都是NiCrMo系列焊材。因为类型相同，在后续T型接头焊接时，不会因为正式焊接方法所用焊材与堆焊所用焊材成分体系相差大而产生缺陷。
在优选实施例中，所述其他板材4可以是9Ni钢板。
本发明提供的低温高锰钢T型接头的焊接方法，适用于制备LNG储罐，适用于船舶、海洋工程、储罐、化工等产品焊接领域。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将低温高锰钢板材平放于平台上，并在板材上标记出需要堆焊的区域；
(2)在需要堆焊的区域内采用埋弧焊进行堆焊，堆焊后进行表面打磨，使得堆焊得到的过渡层的厚度为1mm-8mm；
(3)将处理后的低温高锰钢板材与其他板材组成T型接接头型式，使得其他板材与过渡层配合，然后进行正式焊接得到T型接头。
2.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述步骤(2)中，使得堆焊得到的过渡层的厚度为3±1mm。
3.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，设所述需要堆焊的区域宽度为W，所述其他板材的厚度为ts，则W＝ts+y，所述y为30±5mm。
4.如权利要求3所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述y为30±2mm。
5.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述堆焊过程和正式焊接过程中均采用低锰成分焊材。
6.如权利要求5所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述低锰成分焊材选自AWS A5.14：ER NiCrMo-4型号焊丝、AWS A5.11 ENiCrMo-6和AWS A5.34ENiCrMo3T1-4中的一种。
7.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊接电流为330±20A，焊接电压为30±1V，焊接速度为300±30mm/min。
8.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述采用埋弧焊进行堆焊的焊丝直径为2.4mm。
9.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述堆焊过程和正式焊接过程中采用相同性能的焊材。
10.如权利要求1所述的低温高锰钢T型接头的焊接方法，其特征在于，所述其他板材可以是9Ni钢板。
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Applicant after: Guangzhou zhouhang Ship Equipment Co.,Ltd.

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Applicant before: Hengqian Technology (Guangzhou) Co.,Ltd.

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