[发明专利]一种高碳钢真空电子束焊防焊接裂纹的方法

摘要

本发明一种高碳钢真空电子束焊防焊接裂纹的方法，通过真空焊接用电子束的功用改变，实现高碳钢复合板坯的焊前预热以及焊缝附近钢组织的变化，从而实现防止高碳钢真空室焊接过程产生裂纹的目的。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种高碳钢真空电子束焊防焊接裂纹的方法，通过真空电子束预热焊接技术，实现了高碳钢尤其是50#以上品牌的高碳钢真空复合板坯的连续稳定生产；在真空复合连续焊接过程中有效控制了焊接微裂纹和焊接变形问题。真空电子束预热技术，解决了困扰国际真空电子束焊接界高碳钢的钢坯无法预热，从而不能焊接真正高碳钢的历史。具有现实意义。该技术为真空复合焊接高碳钢提供了切实的技术支撑。

主权项

1.一种高碳钢真空电子束焊防焊接裂纹的方法，其特征在于，具体方法如下：1)组坯前先用300‑500℃的热板坯对复合板坯进行加热，使之加热到145‑155℃，然后开始组坯，将组完的复合板坯放在旋转台上，再在复合板坯上部压一块250‑300℃的热板坯，然后将复合板坯运送到真空室内开始抽真空；2)对组合后的高碳钢复合板坯进行真空电子束点焊操作，点焊操作的焊接电流为100‑150mA，焊接速度6‑10mm/s；3)对焊缝进行预热：在连续焊接前将电子束焦距设定成发散状，使得电子束打到焊缝两侧的宽度为3‑5mm，加热电流为200‑400mA，电子束加热速度为8‑10mm/s；4)每个焊缝预热后，立刻将焦距恢复正常，并对预热后的焊缝进行连续焊接，焊接电流和焊接速度分别为300‑400mA和6‑8mm/s，每个焊缝连续焊接前均要进行上述步骤3)中的焊前预热程序；5)焊接次序：采用先预热后连续焊的方式先对复合板坯的一条宽边进行焊接，一条宽边焊接完成后，将板坯旋转180°进行另一条宽边的预热和连续焊接；然后，对复合板坯其中一条长边进行预热和连续焊接，而另一条长边则暂不进行连续焊接；6)释放热应力：由于复合板坯连续焊接过程产生大量热应力，为有效消除热应力以防止焊接微裂纹和焊接变形的发生，因此另一条未进行连续焊接的长边则用于连续焊接过程所产生热应力的释放，将焊接完成3条边的复合板坯放置于真空室中不少于1.5小时，以释放热应力，真空度要保持和焊接时相同的真空度；7)终边封焊：待复合板坯释放热应力后依照上述步骤3)和步骤4)中先预热后连续焊的方法对最后一条边进行连续焊接；8)待复合板坯四周全部连续焊接完成后，为防止其移出真空室后由于急冷导致的二次微裂纹，将复合板坯同样放置于真空室中不少于4小时，以起到缓冷作用，其中焊接后的前两个小时要保持和焊接时相同的真空度。