[发明专利]1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法

权利要求书

1.1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，工艺步骤如下：

（1）在待焊工件接头处开双面V形坡口，坡口角度为50°～60°，钝边2～3mm；

（2）打磨坡口及坡口两侧20～30mm的表面，去除铁锈和油污，露出金属光泽，将打磨后的坡口及表面清洗干净；

（3）采用填丝钨极氩弧焊打底焊，填充低强匹配的690MPa高韧性焊丝，用氩气保护，焊接参数为：钨极直径2.4mm，直流正极性；填充焊丝直径2.0mm，焊接电压12～14V，焊接电流90-180A，保护气体流量12～20L/min；

（4）填充焊采用900MPa高强高韧性实芯焊丝Ar+CO₂混合气体保护多道多层焊，控制层间温度100～150℃，焊接参数为：焊丝直径1.2mm，焊接电压30～33V，焊接电流280～380A，焊接热输入控制在12～20kJ/cm，保护气体流量14～22L/min；

（5）盖面焊采用760MPa高强度钙型碱性药芯焊丝Ar+CO₂混合气体保护，焊接参数为：焊丝直径2.0mm，焊接电压24～28V，焊接电流220～360A，焊接热输入控制在12～20kJ/cm，保护气体流量16～22L/min，焊丝伸出长度18～25mm；焊后用硅酸铝保温材料覆盖焊接接头区域，使之保温缓慢冷却。

2.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，焊前不预热，焊后不进行热处理，焊接过程中保持连续施焊；整个焊接过程中保持层间温度100～150℃，收弧部位不出现弧坑。

3.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，步骤（3）中所述“低强匹配”690MPa高韧性焊丝，其熔敷金属化学成分以质量百分比计为：C≤0.12%，Si0.4%～0.8%，Mn1.2%～1.8%，Ni0.5%～1.0%，Cu≤0.35%，Mo0.20%～0.55%，Nb0.02%～0.1%，Ti≤0.20%，余量为Fe；熔敷金属力学性能为：抗拉强度σ_b≥690MPa，伸长率δ≥18%，-20℃冲击吸收功A_KV≥68J。

4.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，步骤（3）中所述填丝氩弧焊所用喷嘴直径为12mm，喷嘴到工件距离12mm。

5.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，步骤（4）中所述900MPa高强高韧性实芯焊丝直径为1.2mm，其熔敷金属化学成分以质量百分比计为：C≤0.12%，Si0.4%～0.8%，Mn1.2%～1.9%，（Mn+Ni）≤1.5%，Cu≤0.5%，Nb0.02%～0.1%，余量为Fe；熔敷金属力学性能为：抗拉强度σ_b≥930MPa，屈服强度σ_s≥835Pa，伸长率δ≥17%，-20℃冲击吸收功A_KV≥68J。

6.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，步骤（4）所述Ar+CO₂混合气体保护焊采用的Ar与CO₂的体积比为80%～90%：20%～10%，且两者体积之和为100%。

7.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，步骤（5）中所述盖面焊760MPa高强度钙型碱性药芯焊丝直径为2.0mm，其熔敷金属化学成分以质量百分比计为：C≤0.15%，Si0.6%～0.8%，Mn1.2%～2.2%，Ni1.25%～2.60%，Cr0.2%～0.6%，Mo0.3%～0.6%，V0.02%～0.03%，余量为Fe；熔敷金属力学性能为：抗拉强度σ_b≥760MPa，屈服强度σ_s≥680Pa，伸长率δ≥15%，-20℃冲击吸收功A_KV≥47J。

8.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，焊接接头正面施焊完毕后，翻转试板焊接背面封底焊缝时仍保持试板温度不低于100℃。

9.如权利要求1所述的1000MPa高强度钢不预热组合焊接方法，其特征是，焊接背面封底焊缝时须先用电弧气刨挑焊根，手动砂轮打磨清根后，再用80%Ar+20%CO₂混合气体保护焊进行封底焊，配用直径2.0mm的760MPa高强度碱性药芯焊丝，焊接参数与正面盖面焊相同。