[发明专利]一种管线钢焊接参数确定方法及焊接方法

权利要求书

1.一种管线钢焊接参数确定方法，其特征在于，所述方法包括：

对待焊接试样进行焊接热模拟实验，得到热模拟后的试样；

将所述热模拟后的试样经氢脆方法加工成氢脆试样，并计算氢脆敏感性参数；

将所述热模拟后的试样经CTOD实验方法加工成CTOD试样，并计算断裂韧性参数；

对所述热模拟后的试样进行慢拉伸实验得到慢拉伸试样，并计算腐蚀开裂敏感性参数；

结合氢脆敏感性参数、断裂韧性参数和腐蚀开裂敏感性参数分析确定目标冷却时间段；

按照三维传热公式确定所述目标冷却时间段与焊接热输入的关系，并计算焊接热输入；

根据所述焊接热输入与焊接参数的关系计算焊接参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待焊接试样为多个，且多个所述待焊接试样相同或不同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢脆方法具体包括：

以第一预设拉伸速率在选定充氢溶液中对所述热模拟后的试样充氢至预设充氢时间；

所述氢脆敏感性参数包括断面收缩率损失，所述断面收缩率损失计算公式为其中：Z₀为未充氢的断面收缩率，Z_H为充氢后的断面收缩率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述断裂韧性参数包括CTOD值，所述CTOD值的计算公式为

其中：P为载荷，S为跨距，W为宽度，B为厚度，a₀为初始裂纹长度，v为泊松比，σ_YS为屈服强度，E为弹性模量，V_P为缺口张开位移塑性分量，Z为刀口厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述慢拉伸实验具体包括：

在预设拉伸实验温度下，以第二预设拉伸速率在选定拉伸溶液中对所述热模拟后的试样拉伸；

所述腐蚀开裂敏感性参数包括SSCC敏感性系数，所述SSCC敏感性系数计算公式为其中，S_ψ为SSCC敏感性系数，ψ_s为腐蚀介质中的断面收缩率，ψ₀为空气中的断面收缩率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述目标冷却时间段与焊接热输入的关系为

其中，t_8/5为目标冷却时间段，T_p为焊件预热温度，Q为焊接热输入，F₃为三维热流形状因子。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接热输入与焊接参数的关系为Q＝IUη/V，其中Q为焊接热输入，I为焊接电流；U为电弧电压；V为焊接速度；η为焊接热效率系数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述焊接热输入与焊接参数的关系计算焊接参数之后还包括：

按照所述焊接参数采用手工电弧焊进行焊接，得到检测试样；

对所述检测试样分别进行变形实验、氢脆实验和CTOD实验，得到实验结果；

结合实验结果确定最终的焊接参数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CTOD实验的实验速率为0.5mm/s，实验温度-10℃。

10.一种管线钢焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

按照如权利要求1-9任一项所述的方法确定的焊接热输入及焊接参数确定焊接工艺；

按照所述焊接工艺实施焊接。