[发明专利]一种超高强钢Q1300E钢板的焊接方法

说明书

一种超高强钢Q1300E钢板的焊接方法，钢板厚度为8~15mm，其屈服强度≥1300MPa，抗拉强度≥1350MPa，延伸率≥10%，‑40℃冲击功≥34J，进行同厚度钢板组合对接；其特征在于具体步骤包括：（1）坡口加工；（2）预处理；（3）施焊；（4）焊后消氢处理；（5）焊缝余高处理。本发明的焊接工艺，实现了超高强钢Q1300E钢板的GMAW焊接，焊接接头具有良好的强韧性、冷弯性、以及抗冷裂纹性能，所述的焊接方法的工艺完备，便于工业化应用，生产效率高，能够有效超高强钢的焊接问题，从而为此强度级别的超高强钢板的推广应用提供焊接解决方案。

技术领域

本发明属于熔化极气体保护焊接（GMAW）技术领域，特别是涉及一种低合金超高强钢Q1300E钢板的GMAW焊接方法。

背景技术

为实现碳达峰和碳中和的要求，大型化、轻量化是工程机械发展的前进方向，目前替代进口逐步使用的是屈服强度1100Mpa的超高强钢。屈服强度1300MPa级别的超高强钢板国际上未有成熟的应用，是中国超赶国际领先水平的品种，如大吨位汽车起重机、重载履带式起重机、大型混凝土泵车等产品都有使用需求。但随着钢板强度的增加，焊接难度大大增加，焊接接头出现强度显著下降、冲击韧性恶化，尤其是冷弯开裂等现象，对超高强度钢的推广使用造成障碍。

中国专利CN105522262B公布了一种屈服强度1100MPa级低合金超高强钢的焊接方法，使焊接接头在保证强度的同时不产生冷裂纹，但8mm厚度钢板对焊后，热影响区（距熔合线0.5mm）的0℃冲击功仅32J，且未检测其冷弯性能。

中国专利CN105598596B公布了一种抗拉强度1200MPa高强度钢不预热组合焊接方法，母材抗拉强度≥1200MPa，但对接接头的抗拉强度仅780MPa。

中国专利CN201811401068.5公布了一种屈服强度1100Mpa薄规格高强度钢GMAW焊接方法，通过严格控制预热温度、层间温度、热输入量、焊后消氢处理等工艺，但规格8-12mm钢板焊接接头抗拉强度小于1100Mpa。

发明内容

针对以上述现有技术，本发明的目的在于提供规定塑性延伸强度R_p0.2≥1300Mpa，抗拉强度≥1350Mpa低合金超高强钢Q1300E钢板的GMAW焊接方法，钢板厚度8~15mm，8~12mm采用V型坡口，12~15mm采用X型坡口对接，预热温度160-180℃，严格控制层间温度160-170℃，采用1000Mpa高强焊丝打底1~2道，1200Mpa高强焊丝填充焊和盖面焊，焊接热输入10~13KJ/cm，t_8/5控制10~15秒，可保证焊接接头抗拉强度≥1200MPa的强度；同时冷弯d=6a，180°面弯和背弯均合格；焊缝、熔合区、热影响区－40℃冲击功≥34J。

本发明的技术方案：

一种超高强钢Q1300E钢板的焊接方法，钢板厚度为8~15mm，其屈服强度≥1300MPa，抗拉强度≥1350MPa，延伸率≥10%，-40℃冲击功≥34J，进行同厚度钢板组合对接；具体步骤包括：

（1）坡口加工：8~12mm开V型坡口，坡口角度为60±5°，钝边1~2mm；12~15mm开X型坡口，坡口角度60±5°，钝边0~1mm。

（2）预处理：在试板两端用引弧板、熄弧板固定，使用砂轮片将坡口两侧25mm内的表面铁锈和油污清除干净，控制焊接接头组对间隙为2~3mm，试板预热温度170~190℃。