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1、2010年第2期重工與起重技術(shù)N0．22010總第26期HEAVYINDUSIRIAL&H0IS耵NGMACHINERYSeriaINo．26高強(qiáng)度鋼的焊接大連重工·起重集團(tuán)有限公司焊接技術(shù)研究所趙曉輝大連華銳股份有限公司鋼構(gòu)設(shè)備制造廠李宏宋少峰張建軍摘要：重點(diǎn)介紹了高強(qiáng)度鋼焊接材料選用、焊接過程參數(shù)控鋼。高強(qiáng)度鋼用于焊接結(jié)構(gòu)的制造不僅能節(jié)約成本，制等幾方面的技Ate-點(diǎn)，闡明了高強(qiáng)度鋼焊接存在問題及預(yù)防提高生產(chǎn)效率，且能減小產(chǎn)品重量，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提解決措施，為高強(qiáng)度鋼的焊接提供了參考依據(jù)。高承載能力。常用高強(qiáng)度鋼的力學(xué)陛能指標(biāo)
2、如表1所關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度鋼，焊接；冷裂紋；后熱，焊接線能量示。我公司生產(chǎn)的750噸履帶吊就是采用高強(qiáng)度鋼。1前言但由于高強(qiáng)度鋼碳當(dāng)量高，構(gòu)件焊接過程中存在焊接氫致裂紋(冷裂紋)、焊接熱影響區(qū)軟化及韌性下降、高強(qiáng)度鋼通常是指屈服強(qiáng)度大于600MPa的細(xì)焊接接頭疲勞等問題。文中針對(duì)高強(qiáng)度鋼焊接中焊接晶粒鋼，其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于傳統(tǒng)低合金材料的匹配、工藝參數(shù)的選擇等問題進(jìn)行論述。表1常用高強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能指標(biāo)序號(hào)名稱材質(zhì)屈服強(qiáng)度l~[ea抗拉強(qiáng)度MPa碳當(dāng)量Ceql鋼板WELDOX960≥960≥10000．55582鋼管FG$90
3、WV≥890≥9600．6473333鋼管HSM890≥890≥9600．6026674鋼管HSM770≥770≥8200．3156675鋼板Q620E≥600≥7200．8273332高強(qiáng)度鋼焊接材料的選擇間，且板材較厚時(shí)，需匹配不同成分的焊接材料。根部焊道采用軟基焊料打底，填充與蓋面采用高強(qiáng)度焊高強(qiáng)度鋼由于強(qiáng)度提高，鋼材塑性、韌性不斷下料；角焊通常采用低強(qiáng)焊料。選用低強(qiáng)焊接材料比選降。如果仍采用等強(qiáng)原則，選用高組配的焊接接頭，焊擇高強(qiáng)焊接材料倔服強(qiáng)度大于500MPa)具有焊縫金縫的韌性將進(jìn)一步降低，可能導(dǎo)致由焊縫金屬韌性不屬韌
4、性大、焊接接頭延伸性能好、產(chǎn)生裂紋可能性小足產(chǎn)生低應(yīng)力脆性破壞。所以高強(qiáng)度鋼焊接時(shí)應(yīng)采用的優(yōu)點(diǎn)。熔敷金屬的含氫量應(yīng)不超過5mgl00g，焊接等韌性原則，選擇焊縫韌性不低于基體金屬的低組配金屬的沖擊韌JI生至少要與鋼板的沖擊韌性一樣。焊接接頭比較合理。采用低強(qiáng)的焊縫金屬并不表示焊接接頭強(qiáng)度一定低于母材，只要焊縫金屬?gòu)?qiáng)度不低于3高強(qiáng)度鋼焊接重要參數(shù)選擇母材的87％，仍可保證接頭與母材等強(qiáng)。3。1預(yù)熱和層間溫度焊接材料的選擇取決于焊接接頭機(jī)械性能要求，適宜的預(yù)熱和層間溫度對(duì)于防止出現(xiàn)氫裂十分按照以下幾方面進(jìn)行選擇：重要，按如下進(jìn)行選擇：
5、(1)低強(qiáng)度焊接金屬縫金屬屈服強(qiáng)度低于母(1)同—鋼種，厚度不同的鋼板焊接時(shí)，預(yù)熱和層材的屈服強(qiáng)度)，間溫度取決于厚度較大的鋼板。(2)等強(qiáng)度焊接金屬(焊縫金屬屈服強(qiáng)度等于母(2)不同鋼種的鋼板焊接時(shí)，預(yù)熱和層間溫度由材的屈服強(qiáng)度)；需要最高預(yù)熱和層間溫度的鋼板決定。(3)高強(qiáng)度焊接金屬縫金屬屈服強(qiáng)度高于母(3)如果焊材的碳當(dāng)量高于鋼板的碳當(dāng)量，則預(yù)材的屈服強(qiáng)度)。熱溫度由焊材決定。當(dāng)所焊鋼種的屈服強(qiáng)度處于700N1100MPa之一28一重工與起重技術(shù)HEAVYINDUSI’RIAL&HOIST【NGMACHINERY(4)如果環(huán)
6、境濕度大，或者溫度低于+5℃，則在最4．2確保焊接面的清潔和干燥低推薦預(yù)熱溫度基礎(chǔ)上再增加25℃。產(chǎn)生冷裂紋的主要原因是有應(yīng)力存在的焊縫金3．2焊接線能量屬中存在氫。焊件在組裝前應(yīng)徹底清除坡口表面及附焊接線能量直接影響焊縫的機(jī)械性能。線能量大近母材上在焊接時(shí)會(huì)分解出氫而導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生延遲時(shí)，焊接冷卻速度降低，會(huì)使焊縫與熱影響區(qū)的晶粒裂紋或氣孔，使焊接接頭性能受損的氧化皮、鐵銹、油變粗大，降低強(qiáng)度及韌性，還可能加大熱影響區(qū)的軟污及水份等各種臟物，直至露出金屬光澤并保證清理化程度，影響接頭的高溫性能。采用低的線能量，可提范圍內(nèi)無裂紋或夾
7、層等缺陷。高焊接冷卻速度，有利于細(xì)化焊縫及熱影響區(qū)的晶4．3減小構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力粒、提高其沖擊韌性。影響規(guī)律如圖1所示。采用良好的焊接順序，合理組裝，避免強(qiáng)力組對(duì)，以減少結(jié)構(gòu)的焊后殘余應(yīng)力；焊接組裝時(shí)應(yīng)將工件壓O韌性增強(qiáng)緊或墊置牢固，以防止因焊接受熱而產(chǎn)生附加應(yīng)力和0強(qiáng)度提高變形。0變形率下降0生產(chǎn)效率提高4．4焊后后熱消氫處理o~jjT焊接完成后，立即將焊件后熱到150～250~C，并oHAZ交窄按每毫米板厚不少于5分鐘的恒溫處理后緩冷，總恒溫時(shí)間不小于1小時(shí)，確保焊接接頭中的殘余氫擴(kuò)散圖1焊接線能量對(duì)焊縫機(jī)械性能的影響規(guī)律逸出，減少
8、延遲冷裂紋的產(chǎn)生。4．5焊后熱處理3．3保護(hù)氣體氣體的含量和配比也直接影響焊接工藝性和力進(jìn)行焊后熱處理是為了減少焊接殘余應(yīng)力，高強(qiáng)度鋼焊后—般不進(jìn)行焊后熱處理，除非有特殊設(shè)計(jì)說學(xué)性能指標(biāo)，高強(qiáng)度鋼焊接建議用氣體配比為20％明，否則會(huì)使接頭的某些機(jī)械
