[发明专利]一种低合金超高强度钢的焊接接头及焊接方法

权利要求书

1.一种1600 MPa级的Mn-Cr-Ni-Mo系低合金超高强度钢的焊接接头，其特征在于：焊接接头组织包括针状马氏体和条状贝氏体，且针状马氏体的体积百分比为70-80％，条状贝氏体的体积百分比为20-30％；

形成上述焊接接头的焊接方法为：采用激光-双丝MAG复合焊接工艺对中厚板低合金超高强度钢工件实施双面单道或多道拼焊，步骤为：

一、在工件的待拼焊部位开X型坡口，坡口角度15-40°，钝边5-10mm；

二、焊接前，清理坡口及其附近区域；焊接时，沿坡口方向，采用第一焊枪在前，第二焊枪在后，激光在中间的复合形式施焊；焊接工艺参数为：激光功率1.5-5 kW，焊接速度0.8-2.5 m/min，第一焊枪焊接电流220-320 A，第一焊枪焊接电压25-35 V，第二焊枪焊接电流130-190A，第二焊枪焊接电压18-23V；第一焊枪使用马氏体焊丝，第二焊枪使用贝氏体焊丝，马氏体焊丝直径为1.2 mm或1.6 mm，贝氏体焊丝直径为1.2 mm或1.6 mm；马氏体焊丝的化学成分为：C≤0.11%，Mn 1-1.5%，Si 0.5-0.8%，Ni 5-6.5%，Cr 12-13%，Mo 0.4-0.9%，熔覆金属力学性能为：抗拉强度≥1550 MPa，屈服强度≥1400 MPa，断后伸长率≥10%，-20℃冲击功≥50 J；贝氏体焊丝的化学成分为：C≤0.03%，Mn 1.5-1.8%，Si 0.1-0.2%，Ni 1.3-1.5%，Cr 0.2-0.5%，Mo 0.6-0.9%，Ti 0.1-0.2%，熔覆金属力学性能为：抗拉强度≥1000MPa，屈服强度≥890 MPa，断后伸长率≥20%，-20℃冲击功≥165 J；

三、每道焊接后，冷却降温至150~170℃后，再进行下一道焊接。

2.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述焊接接头的抗拉强度Rm≥1300MPa，屈服强度Rp0.2≥1200 MPa，断后伸长率A≥14%，-20℃冲击功AKv≥100 J。

3.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述步骤二中第一焊枪与激光束轴线夹角为25-35°，光丝间距为1-3 mm。

4.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述步骤二中第二焊枪与激光束轴线夹角为30-45°，光丝间距为3-5 mm。

5.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述步骤二中的第一焊枪和第二焊枪焊接时通保护气体，所述保护气体为Ar与CO₂混合气体，CO₂体积含量为10-20%，保护气体流量为15-30 L/min。

6.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述工件的厚度为10-30mm，拼接间隙为0.3-2 mm。

7.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于：所述工件在焊接前不进行预热处理。