一種鋼材埋弧焊工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟：丙酮或酒精處理坡口且焊前預(yù)熱；焊接材料選用H08Cr19Ni12Mo2Si焊絲；氬弧焊組對(duì)：電流為60～90安培，電壓為10～15伏特，對(duì)母材點(diǎn)焊進(jìn)行組對(duì)；氬弧焊打底：電流為60～80安培，焊速為50～60毫米/分鐘，通背保護(hù)氣；埋弧焊填層：使用堿性焊劑，電流為500～700安培，焊速為720～1000毫米/分鐘；埋弧焊蓋面：使用堿性焊劑，電流為400～500安培，焊速為900～1200毫米/分鐘。本發(fā)明的一種鋼材埋弧焊工藝，使雙相鋼之間具有較好的焊接性能，且不影響母材的抗腐蝕性能，不會(huì)改變母材的力學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種鋼材埋弧焊工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼材埋弧焊工藝，具體涉及一種適用于雙相鋼的埋弧焊焊接工藝，屬于鋼材焊接工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]雙相鋼是一種以鐵素體和奧氏體為基體的合金材料，由于其結(jié)構(gòu)中具有50%α+50% Y的雙相組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因而兼有奧氏體鋼和鐵素體鋼的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn):與鐵素體鋼相比，雙相鋼韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時(shí)又保留了鐵素體鋼的一些特點(diǎn)，如導(dǎo)熱系數(shù)高、線膨脹系數(shù)小、具有超塑性等；基于上述優(yōu)點(diǎn)使得雙相鋼在國(guó)內(nèi)外海洋石油和石化行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，雙相鋼在運(yùn)輸、裝卸、存放加工、使用過(guò)程中需要避免與其它鐵基金屬接觸而影響其耐腐蝕性能；因此，在加工時(shí)，要求雙相鋼盡可能采用冷加工方法進(jìn)行切割下料，避免熱切割破壞其雙相組織的比例平衡；在焊接時(shí)，要求避免焊縫強(qiáng)度過(guò)高，硬度過(guò)大，而塑性、韌性降低?，F(xiàn)有技術(shù)中，鮮見(jiàn)有文獻(xiàn)記載鋼結(jié)構(gòu)的埋弧焊工藝，而埋弧焊具有自動(dòng)程度高、焊接效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定且易控制的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一種鋼材埋弧焊工藝是有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的需求，提供一種鋼材埋弧焊工藝，使所述雙相鋼之間具有較好的焊接性能，且不影響母材的抗腐蝕性能，不會(huì)改變母材的力學(xué)性能。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
[0005]一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟:
[0006]I)焊前處理:采用機(jī)械方法加工V型坡口，并對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)大于等于 20 0C ；
[0007]2)氬弧焊組對(duì):電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，對(duì)母材點(diǎn)焊進(jìn)行組對(duì)；
[0008]3)氬弧焊打底:電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，焊接速度為50?60毫米/分鐘，熔池通保護(hù)氣體氬氣，氣體流量為5?10升/分鐘，并且通背保護(hù)氣體氬氣，流量為5?10升/分鐘；
[0009]4)埋弧焊填層:電流為500?700安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為720?1000暈米/分鐘；
[0010]5)埋弧焊蓋面:電流為400?500安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為900?1200暈米/分鐘；
[0011]上述步驟2)至5)中選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；
[0012]上述步驟4)和步驟5)中所用的焊劑包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分:
[0013]S12 和 / 或 T12:37.0 ?41.0%, CaO 和 / 或 MgO:24.0 ?27.0%，Al2O3 和 / 或MnO:24.0 ?26.0%, CaF2:9.0 ?10.5%，S 彡 0.06%, F ( 0.08%。
[0014]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟I)中坡口加工完畢后，對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行打磨，直至露出金屬光澤，且在焊接前對(duì)坡口和兩側(cè)采用丙酮或酒精進(jìn)行擦洗。
[0015]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟2)至5)的焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°C。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
[0017]本發(fā)明所述的一種鋼材埋弧焊工藝，使雙相鋼焊接后具有較好的抗拉伸和耐彎曲的焊接性能；采用氬弧焊打底、埋弧焊填層和埋弧焊蓋面的三步焊接工藝，有效地避免了焊接過(guò)程中焊接材料對(duì)雙相鋼母材的污染；且在焊接時(shí)盡量選用小的熱輸入，在保證焊接質(zhì)量的前提下采用小的焊接電流和較快的焊接速度，因而不影響雙相鋼母材的抗腐蝕性能，不會(huì)改變雙相鋼母材的力學(xué)性能。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0019]具體實(shí)施例一
[0020]本實(shí)施例的一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟:
[0021]I)焊前處理:采用機(jī)械方法加工V型坡口，坡口加工完畢后，對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行打磨，直至露出金屬光澤，且在焊接前對(duì)坡口和兩側(cè)采用丙酮或酒精進(jìn)行擦洗；并對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)大于等于20°C。
[0022]2)氬弧焊組對(duì):電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，對(duì)母材點(diǎn)焊進(jìn)行組對(duì)；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°C ；優(yōu)選地，可以在V型坡口處由4個(gè)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0023]3)氬弧焊打底:電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，焊接速度為50?60毫米/分鐘，熔池通保護(hù)氣體氬氣，氣體流量為5?10升/分鐘，并且通背保護(hù)氣體氬氣，流量為5?10升/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°C ;優(yōu)選地，可以在V型坡口處由4個(gè)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0024]4)埋弧焊填層:電流為500?700安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為720?1000毫米/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°c ;優(yōu)選地，可以在焊縫兩端對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0025]5)埋弧焊蓋面:電流為400?500安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為900?1200毫米/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°c ;優(yōu)選地，可以在焊縫兩端對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0026]上述步驟4)和步驟5)中所用的焊劑包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分:
[0027]S12 和 / 或 T12:37.0 ?41.0%, CaO 和 / 或 MgO:24.0 ?27.0%，Al2O3 和 / 或MnO:24.0 ?26.0%, CaF2:9.0 ?10.5%，S 彡 0.06%, F ( 0.08%。
[0028]以10毫米厚、20毫米寬的雙相鋼母材為例，上述焊接工藝獲得的焊接位置背面無(wú)氧化、表面無(wú)裂紋、內(nèi)部無(wú)孔穴、母材無(wú)污染；依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651-2008規(guī)定的方法測(cè)定的焊接接頭抗拉強(qiáng)度為1050MPa ;依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2653-2008規(guī)定的方法檢測(cè)焊接接頭側(cè)彎性能，壓頭直徑為4倍母材厚度，彎曲角為90度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完好。
[0029]具體實(shí)施例二
[0030]本實(shí)施例的一種鋼材埋弧焊工藝，各步驟同具體實(shí)施例一，但步驟2)至5)中選用的焊接材料為H03Cr22Ni8Mo3N焊絲。
[0031]以10毫米厚、20毫米寬的母材為例，上述焊接工藝獲得的焊接位置背面無(wú)氧化、表面有裂紋、內(nèi)部有孔穴、母材無(wú)污染；依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651-2008規(guī)定的方法測(cè)定的焊接接頭抗拉強(qiáng)度為450MPa ;依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2653-2008規(guī)定的方法檢測(cè)焊接接頭側(cè)彎性能，壓頭直徑為4倍母材厚度，彎曲角為60度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果開(kāi)裂。
[0032]具體實(shí)施例三
[0033]本實(shí)施例的一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟:
[0034]I)焊前處理:采用機(jī)械方法加工V型坡口，坡口加工完畢后，對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行打磨，直至露出金屬光澤，且在焊接前對(duì)坡口和兩側(cè)采用丙酮或酒精進(jìn)行擦洗；不對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱。
[0035]步驟2)至5)同具體實(shí)施例一。
[0036]以10毫米厚、20毫米寬的母材為例，上述焊接工藝獲得的焊接位置背面無(wú)氧化、表面無(wú)裂紋、內(nèi)部無(wú)孔穴、母材無(wú)污染；依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651-2008規(guī)定的方法測(cè)定的焊接接頭抗拉強(qiáng)度為700MPa ;依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2653-2008規(guī)定的方法檢測(cè)焊接接頭側(cè)彎性能，壓頭直徑為4倍母材厚度，彎曲角為90度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果開(kāi)裂。
[0037]具體實(shí)施例四
[0038]本實(shí)施例的一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟:
[0039]步驟I)和步驟2)同具體實(shí)施例一。
[0040]3)氬弧焊打底:電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，焊接速度為50?60毫米/分鐘，熔池通保護(hù)氣體氬氣，氣體流量為5?10升/分鐘，并且通背保護(hù)氣體氬氣，流量為5?10升/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°C ;優(yōu)選地，可以在V型坡口處由4個(gè)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0041]4)埋弧焊填層:電流為700?800安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為1000?1200毫米/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°c ;優(yōu)選地，可以在焊縫兩端對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0042]5)埋弧焊蓋面:電流為500?600安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為1200?1500毫米/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°c ;優(yōu)選地，可以在焊縫兩端對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形。
[0043]上述步驟4)和步驟5)中所用的焊劑包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分:
[0044]S12 和 T12:37.0 ?41.0 %，CaO 和 MgO:24.0 ?27.0 %，Al2O3 和 MnO:24.0 ?26.0%, CaF2:9.0 ?10.5%, S 彡 0.06%, F ( 0.08%。
[0045]以10毫米厚、20毫米寬的母材為例，上述焊接工藝獲得的焊接位置背面無(wú)氧化、表面有裂紋、內(nèi)部有孔穴、母材有污染；依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651-2008規(guī)定的方法測(cè)定的焊接接頭抗拉強(qiáng)度為650MPa ;依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2653-2008規(guī)定的方法檢測(cè)焊接接頭側(cè)彎性能，壓頭直徑為4倍母材厚度，彎曲角為60度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果開(kāi)裂。
[0046]具體實(shí)施例五
[0047]本實(shí)施例的一種鋼材埋弧焊工藝，包括以下步驟:
[0048]步驟I)和步驟2)同具體實(shí)施例一。
[0049]3)埋弧焊填層:電流為500?700安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為720?1000毫米/分鐘；選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲；焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°c;優(yōu)選地，可以在焊縫兩端對(duì)稱(chēng)同時(shí)進(jìn)行焊接，以降低焊接變形；所用的焊劑包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分:
[0050]S12 和 T12:37.0 ?41.0 %，CaO 和 MgO:24.0 ?27.0 %，Al2O3 和 MnO:24.0 ?26.0%, CaF2:9.0 ?10.5%, S 彡 0.06%, F ( 0.08%。
[0051]以10毫米厚、20毫米寬的母材為例，上述焊接工藝獲得的焊接位置背面無(wú)氧化、表面有裂紋、內(nèi)部有孔穴、母材有污染；依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651-2008規(guī)定的方法測(cè)定的焊接接頭抗拉強(qiáng)度為1050MPa ;依照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2653-2008規(guī)定的方法檢測(cè)焊接接頭側(cè)彎性能，壓頭直徑為4倍母材厚度，彎曲角為90度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果除裂紋外無(wú)開(kāi)裂。
[0052]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼材埋弧焊工藝，其特征是，包括以下步驟: 1)焊前處理:采用機(jī)械方法加工V型坡口，并對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)大于等于20 0C ； 2)氬弧焊組對(duì):電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，對(duì)母材點(diǎn)焊進(jìn)行組對(duì)； 3)氬弧焊打底:電流為60?90安培，電壓為10?15伏特，焊接速度為50?60毫米/分鐘，熔池通保護(hù)氣體氬氣，氣體流量為5?10升/分鐘，并且通背保護(hù)氣體氬氣，流量為5?10升/分鐘； 4)埋弧焊填層:電流為500?700安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為720?1000暈米/分鐘； 5)埋弧焊蓋面:電流為400?500安培，電壓為30?40伏特，焊接速度為900?1200暈米/分鐘； 上述步驟2)至5)中選用的焊接材料為H08Crl9Nil2Mo2Si焊絲； 上述步驟4)和步驟5)中所用的焊劑包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分:
S12 和 / 或 T12:37.0 ?41.0%, CaO 和 / 或 MgO:24.0 ?27.0%, Al2O3 和 / 或 MnO:24.0 ?26.0%, CaF2:9.0 ?10.5%，S 彡 0.06%, F ( 0.08%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鋼材埋弧焊工藝，其特征是，所述步驟I)中坡口加工完畢后，對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行打磨，直至露出金屬光澤，且在焊接前對(duì)坡口和兩側(cè)采用丙酮或酒精進(jìn)行擦洗。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鋼材埋弧焊工藝，其特征是，在所述步驟2)至5)的焊接過(guò)程中應(yīng)控制層間溫度小于等于100°C。
【文檔編號(hào)】B23K9/235GK104308338SQ201410468719
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】葉正林, 朱亦翔 申請(qǐng)人:安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)(集團(tuán))股份有限公司