[发明专利]一种低碳调质钢的焊接方法

说明书

技术领域

   本发明属于低碳调质钢的焊接工艺,具体的是一种低碳调质钢的 

焊接方法。

背景技术

目前，对于非常规材料的焊接是焊接领域工作人员的研究方向，对于低碳调质钢如ZG29MnMoNi的焊接，还没有一个成熟的焊接工艺能够达到焊接技术要求；因低碳调质钢强度级别高，其常常被用在矿山、军工等特殊场合，如矿车的齿轮箱，矿车是矿石运输的重要设备，因矿车使用频繁，并且经常超载使用，因而在矿车上常出现故障，而齿轮箱位于矿车的底部，受载荷的冲击较大，导致齿轮箱上易产生疲劳裂纹，在外力的作用下，裂纹进一步扩展，导致齿轮箱开裂，严重影响了矿车的使用；如果进行更换，因其材料的特殊性，采购困难且成本高，更换周期长影响正常生产。 

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种低碳调质钢的焊接方法，对低碳调质钢进行有效焊接，缩短矿车等设备的修复时间，保证正常生产或使用，并且节约成本。 

为实现上述技术效果，本发明一种低碳调质钢的焊接方法，其技术方案如下： 

第一步：找到开裂部位，为防止在修复过程中，开裂进一步延伸，在开裂的两端事先打上止裂孔；

第二步：通过砂轮磨光机或碳弧气刨等方法，对开裂的部位进行修磨平整，直至母材根部，将缺陷彻底清除掉；

第三步：预制坡口，并对坡口两侧20mm范围的粘砂、油、绣等脏物清除干净；

第四步：采取电加热片加热的方式对需焊件预热，同时配合测温装置控制所需的温度，外加石棉保温；

第五步：对焊条严格烘干，烘干温度350℃，保温1-2h；

第六步：为保证焊缝的力学性能与母材匹配，同时为防止焊接过程中出现热裂倾向，焊缝的含碳量比母材稍低一点，用电弧焊的方法进行焊接；

第七步：焊缝在焊接完成24小时后进行100%UT检测；

 第八步：为充分消除需焊件的焊接应力，采取淬火和回火的方式对需焊件进行热处理；

 所述第四步中对需焊件的预热温度为156℃。

所述第六步中电弧焊的焊接采取ZX7-400逆变焊机，直流反接，焊接电流I=160-210A，电弧电压U=22-24V，焊接速度：打底焊V=12.5cm/min，其余各层14.1 cm/min。 

层间温度比预热温度略高30-50℃，为200℃，为确保层间温度不下降，采取连续焊接的方法，通过后道焊缝对前道焊缝采取预热的方式，从而降低焊缝的冷却速度来控制层间温度。 

 所述第八步中将焊好的齿轮箱进行淬火处理，淬火温度870±10℃×1h，水冷淬火，然后采取高温回火，回火温度650±10℃×5h，水冷。 

本发明中对于低碳调质钢的焊前预热和焊后缓慢冷却是为了降低焊缝的冷却速度，避免焊接过后冷裂纹的产生，控制层间温度的目的是让后一道焊缝为前一道焊缝预热，最终也是为了降低焊缝的冷却速度，避免焊接过后冷裂纹的产生。 

 本发明所提出的一种低碳调质钢的焊接方法，有效地对低碳调质钢进行了焊件，避免了直接更换整套设备的困难的问题，缩短了设备的修复周期，节约了成本。 

具体实施方式

一种低碳调质钢的焊接方法，其技术方案如下： 

第一步：找到开裂部位，为防止在修复过程中，开裂进一步延伸，在开裂的两端事先打上止裂孔； 

第二步：通过砂轮磨光机或碳弧气刨等方法，对开裂的部位进行修磨平整，直至母材根部，将缺陷彻底清除掉； 

第三步：预制坡口，并对坡口两侧20mm范围的粘砂、油、绣等脏物清除干净； 

第四步：采取电加热片加热的方式对需焊件预热，同时配合测温装置控制所需的温度，外加石棉保温； 

第五步：对焊条严格烘干，烘干温度350℃，保温1-2h； 

第六步：为保证焊缝的力学性能与母材匹配，同时为防止焊接过程中出现热裂倾向，焊缝的含碳量比母材稍低一点，用电弧焊的方法进行焊接； 

第七步：焊缝在焊接完成24小时后进行100%UT检测； 

第八步：为充分消除需焊件的焊接应力，采取淬火和回火的方式对需焊件进行热处理； 

所述第四步中对需焊件的预热温度为156℃。 

所述第六步中电弧焊的焊接采取ZX7-400逆变焊机，直流反接，焊接电流I=160-210A，电弧电压U=22-24V，焊接速度：打底焊V=12.5cm/min，其余各层14.1 cm/min。