[发明专利]一种适用于中厚板耐磨钢的窄缝埋弧焊接方法

说明书

一种适用于中厚板耐磨钢的窄缝埋弧焊接方法：焊接母材：钢板厚度10~20mm；硬度不低于420HBW；匹配焊接材料：焊丝直径Φ2.5~3.2mm；匹配焊剂为碱SJ101，焊剂烘烤制度为380℃+2小时；坡口形式：双Y型，单侧角度30~35°；钝边：5~7mm；焊接工艺；焊接：先对小坡口面焊接并1道焊满；在无需清根下进行大坡口面的焊接并不超过2道焊满。本发明不仅焊前不需预热、焊后不需热处理，免清根，且还使焊接道次不超过3道次，焊接接头近缝区硬度达到370HV₁₀以上，达到母材硬度的0.87视为与母材等硬，焊缝宽与板厚之比≤0.8，热影响区窄。等硬近缝区将低匹配焊缝与软化的热影响区分割，从而使焊接接头仍能保持良好耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种耐磨钢埋弧焊工艺，具体属于耐磨钢高效窄缝的埋弧焊接方法。

背景技术

钢铁绿色及减量化制造技术促进了低合金耐磨钢的开发，由于合金含量低、综合性能良好，已逐步在装载机、挖掘机、疏浚管等得到越来越多的应用,且以中厚板为主。通过淬火加低温回火工艺，使钢种达到高强度及高韧性，并具有优良的焊接抗裂性能。这些耐磨钢的成分及性能在GB/T 24186《工程机械用高强度耐磨钢板》中都有规定。

耐磨钢一般焊于其它支撑结构上，用于抗磨损的部位，焊缝多起连接作用；但是在某些场合如耐磨输送管，则要求焊缝也要有良好的耐磨性能，对于此类应用，焊缝则不只起连接作用，焊接接头已成为工作部位，这样对焊接接头耐磨性能等都有相当的要求。

经检索：

文献“低合金耐磨钢板NM450焊接性能研究.宽厚板“2017.12”采用了700MPa级气保焊丝对20mm厚NM450进行焊接，其采用双X型坡口，单侧坡口角度30°。其存在焊前需预热，焊接道次多，焊接效率低，焊缝宽度达20mm的不足。

还有文献“Hardox 500耐磨钢板的焊接性及其应用.机械工程材料，2006.7”，用500～600MPa级别的低合金钢焊条焊接取得了较好的效果，已在产品上成功应用。但其焊条没法实现自动焊接方式，导致焊接效率低。

绿色焊接制造是当代发展趋势，对于中等厚度钢板较规则的焊缝，采用埋弧焊具有自动化及高效率的特点，深受钢结构制造企业的青睐；但如果埋弧焊工艺设计不当，将会导致焊接线能量过大、接头软化严重及焊缝填充金属多等不利情况。目前此类钢多采用气体保护焊，但气体保护焊线能量较低，电弧穿透力比较弱，导致焊接效率低。也有少数采用埋弧焊的，但焊接坡口及焊接工艺设计不太合理，一味采用过大的焊接线能量，焊缝宽度/板厚之比达到1.4，接头软化程度大，耐磨性能受到较大影响。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种针对厚度10～20mm、硬度≥420HBW耐磨钢，且在焊前不预热、焊后不热处理，免清根下，焊接不超过3道次，焊缝宽与板厚之比≤0.8，热影响区窄，焊接接头近缝区硬度不低于370HV₁₀，将低匹配焊缝与软化的热影响区分割，使焊接接头整体上保持了优良耐磨性能的中厚板耐磨钢的窄缝埋弧焊接方法。

实现上述目的的措施：

一种适用于中厚板耐磨钢的窄缝埋弧焊接方法，其特征在于：其步骤：

1)焊接母材：钢板厚度10～20mm；硬度不低于420HBW；

母材成分及重量百分比含量：C：0.16～0.30％，Si：0.30～0.60％，Mn：1.25～1.70％，P≤0.015％，S≤0.010％，Als：0.015～0.030％，Cr+Mo：0.4～1.2％，Ti+Nb+V：0.03～0.12％，其余为Fe及不可避免的杂质；

2)匹配焊接材料：焊丝直径Φ2.5～3.2mm；匹配焊剂为碱SJ101，焊剂烘烤制度为380℃+2小时；