[发明专利]一种厚度大于25mm的高Ti耐磨钢板的焊接工艺有效

专利信息
申请号: 201910123663.5 申请日: 2019-02-19
公开(公告)号: CN109986230B 公开(公告)日: 2021-03-16
发明(设计)人: 刘振伟;鲍雪君;杨烽;李宏励;李曜;吴韶光;余道军;陈若进 申请(专利权)人: 江阴兴澄特种钢铁有限公司
主分类号: B23K33/00 分类号: B23K33/00;B23K31/02
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 赵海波;孙燕波
地址: 214429 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 厚度 大于 25 mm ti 耐磨 钢板 焊接 工艺
【说明书】:

发明涉及一种厚度大于25mm的高Ti耐磨钢板的焊接工艺,所述焊接工艺方法步骤如下:1、切割下料;2、试件正反两侧非对称型坡口加工,坡口的倾斜度为35°~55°,正反坡口倾斜度相差10°~15°;3、试件对接,对接间隙为0mm~2mm;4、试件点焊位置固定;5、焊接前对试件整体进行预热,预热温度为150℃~200℃,钢板预热时间>5min/min;总预热时间>1h;6、采用气体保护焊对试件进行打底焊、填充焊和盖面焊,保护气体为80~90vt%Ar和10~20vt%CO2,层间温度保持在150℃~175℃范围内,第一道打底焊后进行反面清根;7、焊后对试件进行热处理工艺,完成后缓慢冷却。本申请降低或消除高Ti耐磨钢焊接接头开裂风险,保证高Ti耐磨钢焊接接头的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种高Ti耐磨钢板的焊接工艺,属于钢铁焊接技术领域。

背景技术

焊接工艺参数涉及到坡口加工、焊材的选择和焊接过程控制等,其中焊接过程控制包括:焊前预热、焊接线能量的选择、焊接速度选择、焊接参数(焊接电流、电压、焊丝直径和焊丝伸长量)、焊接变形的控制、焊接缺陷返修和焊后热处理等,其中任一种工艺参数不当将会对焊接接头质量造成严重影响。耐磨钢焊接问题一直困扰着国内外焊接工作者,其主要特征是耐磨性强,强度和硬度较高,但可焊性差,焊接开裂几率较大。高Ti耐磨钢是在同等耐磨级别成分基础上,有意添加了Ti,以提升耐磨性为目的的新钢种,国内外针对高Ti耐磨钢焊接工艺研究甚少。高Ti耐磨钢中的TiC能起到提升耐磨性的目的,但对焊接造成不利影响,主要体现在TiC颗粒易于在壁厚中心聚集,成为氢陷阱。当坡口底部位于壁厚中心时,第一道焊接苛刻的焊接条件(较大的应力集中)下将会首先在TiC区域萌生微裂纹,后续填充焊过程中无法消除裂纹时,微裂纹将进一步放大,成为裂纹从而导致开裂。高Ti耐磨钢作为国际新钢种,没有现成的焊接工艺参数可以参考,唯一可以借鉴的是与其等级别的其他耐磨钢种的焊接工艺,但等级别的其他钢种焊接工艺不适用于高Ti耐磨钢这种新钢种,按照借鉴的焊接工艺在焊接时出现大量的焊接裂纹和其他缺陷,且无法根部解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种厚度大于25mm的高Ti耐磨钢板的焊接工艺,降低或消除高Ti耐磨钢焊接接头开裂风险,保证高Ti耐磨钢焊接接头的综合性能。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种厚度大于25mm的高Ti耐磨钢板的焊接工艺方法,所述焊接工艺步骤如下:

(1)高Ti耐磨钢板切割下料,切割区域进行严格的切割前预热,得到试件I;并准备与试件1焊接的试件II;

(2)对试件I焊接边的正反两侧进行非对称型坡口加工,试件II的焊接边加工为平面;

(3)将试件I和试件II的焊接边对接,控制合适的对接间隙D;

(4)试件I和试件II进行点焊固定,在点焊前对点焊位置进行预热;

(5)焊接前对试件整体进行预热;

(6)依次进行打底焊、填充焊和盖面焊;正反坡口交替焊接;第一道打底焊后进行严格的反面清根;

(7)焊后对构件进行热处理,完成后采用石棉网覆盖的方式缓慢冷却。

所述步骤(1)预热温度为150℃~200℃,切割速度≤300mm/min。

所述步骤(2)焊接坡口的倾斜度为35°~55°,正反坡口倾斜度相差10°~15°。

所述步骤(3)试件I和试件II的对接间隙D满足:0mm<D≤2mm。

所述步骤(4)的预热方式:分别以点焊位置为中心,半径100mm的范围内进行预热,预热温度为150℃~200℃。

所述步骤(5)预热温度为150℃~200℃,钢板预热时间≥5min/mm;总预热时间≥1h。

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