[发明专利]一种异种钢板成功MIG焊接的焊接方法

说明书

本发明提供一种异种钢板成功MIG焊接的焊接方法,包括以下制备步骤：S1:将Q690钢与2507不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为X型坡口；S2：对待焊接件加工的坡口表面进行探伤检测；S3：双面焊第一道焊接，钨极置于焊材同一水平面；S4:对第一道焊接完成后的焊接钢板进行观察，合格则进行后续步骤；S5:焊接完后冷却，等待冷却至160℃以下时进行反面焊接；S6:双面焊第二面焊接，钨极置于焊材同一水平面左右进行反面焊接，焊接速度1mm/s，电流135‑145A，电压11V左右.焊丝直径Ф1.0，喷嘴孔径Ф8～10mm，混合气流量10～12L/min；S7:焊后立马对异种焊接接头进行热处理，放入已经提前升温好514℃的马弗炉中保温2h后空冷；S8:进行探伤检测，检测合格焊接过程完成。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，主要涉及一种异种钢板成功MIG焊接的焊接方法。

背景技术

双相不锈钢显微组织由铁素体和奥氏体组成，具有良好的机械性能和耐蚀性能，特别是耐氯化物的腐蚀，已广泛应用于石油化工，海洋工程等环境；低合金高强钢价格低廉，强度高，常被用作海洋平台结构材料，但海洋环境十分严苛，材料在服役过程中会发生严重的腐蚀，海洋平台作为大型海上基础设备，服役时间长，维护困难，对安全性要求高，因此对材料的耐蚀性和可靠性有着严格的要求。随着近年来海洋资源的不断开发，耐海水腐蚀的双相不锈钢与海洋工程用低合金高强钢的异种金属焊接得到了广泛的应用，在实际应用中把这两种钢进行焊接，不仅发挥了双相不锈钢的耐蚀能力，解决了海洋环境中部分构件腐蚀严重的问题，还可以充分利用低合金高强钢的优良机械性能。这种异种钢之间焊接的应用，有利于延长工程构架的服役寿命，同时也可以降低生产成本，在实际工程应用中具有重要意义。

然而，由于双相不锈钢和低合金高强钢之间化学成分、组织结构、力学性能的差异很大，异种金属焊接接头的微观组织结构，合金元素分布及力学性能变化十分复杂，异种金属之间合金成分及晶格结构的差异导致焊接过渡区复杂的相组成、晶界类型及元素分布，同时，不均匀的微观组织及焊接热量分布使得力学性能、残余应力等在熔合线及过渡区存在梯度变化，异种金属焊接接头在海洋腐蚀环境中服役过程中会存在显著的电偶效应，不锈钢/低合金钢自腐蚀电位差异导致的宏观电偶效应和微观组织/析出相/夹杂物之间电化学活性差异引起的微观电偶效应，这些因素的存在可能导致异种焊接接头的耐蚀性能下降、机械性能恶化，并最终使得材料在海洋环境服役过程中发生应力腐蚀开裂（SCC）等失效行为，时刻威胁着海洋能源的安全生产。此外，双相不锈钢的双相组织会在焊接时发生明显变化，而微观组织的改变必然会导致其机械性能和耐蚀性能也发生变化，将其与低合金高强钢进行异种金属焊接时，如何设计焊接工艺来确保焊接质量是工程应用上一个必须要解决的问题。而到目前为止关于Q690钢与2507超级双相不锈钢焊接方面的研究很少，因此相关Q690钢与2507超级双相不锈钢焊接工艺研究对海洋平台的建造具有重要的基础意义。

既然要大力开发海洋油气资源，那不可避免的就要面对复杂的海洋腐蚀环境，这就对海洋工程用钢以及双相不锈钢异种焊接接头的腐蚀与防护工作带来了极大的挑战。大多数高强度的海洋工程用钢含碳量都比较低，随着强度的不断增加，合金元素也不断增加，氢极易在金属材料的各种缺陷处富集，造成氢脆，诱发氢致裂纹，导致SCC敏感性增加。目前，国内外海洋工程中钢结构的腐蚀保护大多采用阴极保护的方法。但是，若阴极保护电位过负，这种防护手段也会造成钢材的氢脆。690MPa级别高强度钢在海洋工程领域已经占有举足轻重的地位，虽然Q800、Q960等高强度钢也有应用，但所占的比例较少。面对复杂多变的海洋环境，欲使690MPa钢得到广泛应用，对降低Q690/2507异种焊接接头腐蚀及氢脆行为的研究已经成为一个重要的课题。材料的组织决定了材料的性能，为了探究其腐蚀行为及氢脆的作用机制，对海工钢显微组织的研究是十分必要的。同时，对氢在钢材料中扩散行为的研究也至关重要。