[发明专利]一种质量精准控制的高强钢焊接方法

说明书

本发明涉及一种质量精准控制的高强钢焊接方法，包括如下步骤：确定焊接参数步骤：使用热力模拟试验机对试件进行测试，将试件以10℃/s的升温速率加热至拟定的预热温度；再以拟定的焊接热输入对试件继续加热，加热至峰值温度并保持1s后将试件冷却至常温；再以200℃/h的速率将试件加热至拟定的焊后热处理温度，保温2h后，以100℃/h的冷却速率将试件冷却至常温；对焊件的V型坡口进行预热，预热温度为确定焊接参数步骤中确定的预热温度；焊后热处理步骤：对焊件进行热处理，热处理时的升温速率为200℃/h，加热至焊后热处理温度后保温2h，然后以100℃/h速率冷却至常温。本焊接方法提高了高强钢焊接质量，属于高强钢焊接的技术领域。

技术领域

本发明涉及高强钢焊接的技术领域，尤其涉及一种质量精准控制的高强钢焊接方法。

背景技术

焊接是建筑钢结构的主要连接方法，在建筑钢结构工程中发挥了重要的作用，而建筑钢结构将逐渐采用高强钢，这对焊接在焊接参数确定和焊接过程控制提出更高要求。目前高强钢焊接主要存在问题是，由焊接热输入引起的焊接接头失强和焊接产生的冷裂纹使接头力学性能的衰减，同时由于无法对焊接参数进行实时监控，焊接质量难以保障。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种质量精准控制的高强钢焊接方法，保证了高强钢焊接质量，解决了高强钢焊接后接头力学性能大幅下降、软化、脆化以及焊接裂纹的质量问题，提高钢结构的可靠性和安全性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种质量精准控制的高强钢焊接方法，包括如下步骤：

确定焊接参数步骤：使用热力模拟试验机对试件进行测试，将试件以10℃/s的升温速率加热至拟定的预热温度，然后保持该预热温度5s；再以拟定的焊接热输入对试件继续加热，加热至峰值温度并保持1s后将试件冷却至常温；试件冷却至常温后，以200℃/h的速率将试件加热至拟定的焊后热处理温度，保温2h后，以100℃/h的冷却速率将试件冷却至常温；然后对试件进行拉伸试验，若试件的抗拉强度＞690MPa，则拟定的预热温度，拟定的焊接热输入，拟定的焊后热处理温度为合格的焊接参数中；

选择焊材步骤：采用二氧化碳保护焊进行焊接，选用焊丝直径为1.2mm的实心焊丝，扩散氢含量≤5mL/100g；

焊前准备步骤：采用激光切割对焊件的待焊部位开无钝边的V型坡口；

焊前预热步骤：对焊件的V型坡口进行预热，预热温度为确定焊接参数步骤中确定的预热温度；

焊接步骤：焊接过程中的参数值为：焊接热输入为确定焊接参数步骤中确定的焊接热输入、焊接电压为27-32V、焊接电流为260-290A、焊接速度为4.5-5.9mm/s、保护气体流量为25L/min；

焊后热处理步骤：对焊件的焊缝及焊缝两侧60mm范围内的部位进行热处理，热处理温度为确定焊接参数步骤中确定的焊后热处理温度，热处理时的升温速率为200℃/h，加热至焊后热处理温度后保温2h，然后以100℃/h速率冷却至常温。

进一步的是：拟定的预热温度的范围为150-200℃，拟定的焊接热输入的范围为1.2-2.0kJ/mm，拟定的焊后热处理温度的范围为500-600℃，峰值温度的范围为800-1350℃。

进一步的是：试件由机械加工制成，试件先由车床切削成棒状，再由磨床磨削成型。

进一步的是：确定焊接参数步骤中对试件的拉伸试验按照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》的要求进行。