厚鋼板的焊接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼板焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種厚鋼板的焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)起重機(jī)在很多方面已經(jīng)不能滿足海洋開發(fā)領(lǐng)域的特殊工況要求，鑒于桅桿式 起重機(jī)獨(dú)特的優(yōu)勢，越來越多的國內(nèi)外客戶開始選擇桅桿式起重機(jī)，尤其是在石油平臺、鋪 管船的應(yīng)用上得到了很好的體現(xiàn)，前景十分廣闊。
[0003] 現(xiàn)有的桅桿式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)底盤與船體之間沒有很好的接口部件，故兩者之間的 對接狀況不甚令人滿意。
[0004] 而在制造更好的接口部件的過程中，若采用Q690E鋼，則現(xiàn)有的焊接工藝針對的 鋼板厚度往往是較薄的，沒有針對相對較厚的鋼板的改良焊接工藝，這對生產(chǎn)過程造成了 一定障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種厚鋼板的焊接工藝，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中 的不足，焊接接頭得到滿意的力學(xué)性能。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種厚鋼板的焊接工藝，所述鋼板為Q690E鋼， 所述鋼板的厚度為30~60mm ;所述焊接工藝包括：對所述鋼板進(jìn)行焊前預(yù)熱；在焊接時采 用能控制t8/5小于30s的較小的焊接熱輸入，確保熱影響區(qū)得到以晶粒細(xì)小的板條馬氏體 為主的組織。
[0007] 可選地，在焊接時采用多層多道焊接工藝。
[0008] 可選地，所述焊接工藝的焊絲為3NiCrMo_2. 5up埋弧焊絲。
[0009] 可選地，所述焊前預(yù)熱的溫度控制為150~200 °C。
[0010] 可選地，在焊接時焊接線能量控制為1. 5~I. 71KJ/mm。
[0011] 可選地，焊接后對焊接接頭在220~240 °C保溫1. 5~2h。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0013] 本發(fā)明在桅桿式起重機(jī)整機(jī)（尤其是整機(jī)結(jié)構(gòu)與船體結(jié)構(gòu)之間的接口部件）大量 采用Q690E高強(qiáng)度厚鋼板焊接工藝。由于Q690E鋼具有很強(qiáng)的淬硬傾向，通過控制焊接后 熔池從800°C冷卻到500°C的時間t 8/5< 30s，可確保熱影響區(qū)的韌性。Q690E鋼焊接時，預(yù) 熱溫度控制在150~200°C，焊接線能量控制在1. 5~I. 7kJ/mm左右，配合合理的超低氫型 焊接材料，可獲得理想的焊接接頭。
【附圖說明】
[0014] 本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描 述而變得更加明顯，其中：
[0015] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的各峰值溫度條件下低溫韌性沖擊吸收功Ja與焊接后熔池從 800°C冷卻到500°C的時間t8/5的關(guān)系曲線圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明一個實施例的厚鋼板的焊接工藝執(zhí)行后焊接接頭的力學(xué)性能的試 驗結(jié)果表。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多 的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實 施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演 繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的各峰值溫度條件下低溫韌性沖擊吸收功Ja與焊接后熔池從 800°C冷卻到500°C的時間t 8/5的關(guān)系曲線圖。Q690E鋼屬于低合金高強(qiáng)鋼，焊接時具有熱裂 紋、冷裂紋、淬硬傾向及氫致裂紋敏感性等主要特點，特別是存在熱影響區(qū)（Heat Affected Zone，HAZ)的脆化問題。根據(jù)Ceq公式，可知Q690E焊接性較差，焊接時有嚴(yán)重的淬硬傾向 和冷裂紋傾向，BP
[0019] Ceq = C+(Mn+Si)/6+(Cr+Mo+V) + (Cu+Ni)/15 = 0. 48
[0020] 因此，Q690E鋼焊接前應(yīng)預(yù)熱，焊接時宜采用較高的焊接熱輸入以降低冷卻速度。 但是，在實際焊接時發(fā)現(xiàn)，僅通過加大焊接熱輸入往往難以避免馬氏體的形成，反而增大了 奧氏體的過熱，促進(jìn)粗大馬氏體和上貝氏體的形成，使熱影響區(qū)的脆化更為嚴(yán)重。因此，在 本發(fā)明中防止熱影響區(qū)脆化的工藝主要是通過預(yù)熱和緩冷措施。
[0021] 詳細(xì)來說，在本發(fā)明的一個實施例中，該厚鋼板為Q690E鋼，其厚度為30~60mm。 厚鋼板的焊接工藝包括：對該鋼板進(jìn)行焊前預(yù)熱；在焊接時采用能控制t 8/5小于30s的較小 的焊接熱輸入，確保熱影響區(qū)（HAZ)得到以晶粒細(xì)小的板條馬氏體為主的組織。同時，在焊 接時又采用多層多道焊接工藝，則可以得到理想的焊接接頭。
[0022] 根據(jù)上述工藝，本發(fā)明的一個實施例中選用3NiCrM〇-2. 5up埋弧焊絲作為焊接工 藝的焊絲，Q690E鋼的鋼板厚度示例性地定為36mm厚，以此進(jìn)行了焊接性試驗。在試驗過程 中，該焊前預(yù)熱的溫度可以控制為150~200°C，而在焊接時焊接線能量可以控制為1. 5~ 1.71KJ/mm。同時，在焊接時采用多層多道焊接工藝。焊接后對焊接接頭在220~240°C的 環(huán)境中保溫1. 5~2h。
[0023] 圖2為本發(fā)明一個實施例的厚鋼板的焊接工藝執(zhí)行后焊接接頭的力學(xué)性能的試 驗結(jié)果表。如圖2或下表1所示，通過上述試驗可知，當(dāng)采用前述試驗所用的焊接參數(shù)，各 項結(jié)果均滿足要求。
[0024] 表1焊接接頭的力學(xué)性能
[0025]
【主權(quán)項】
1. 一種厚鋼板的焊接工藝，所述鋼板為Q690E鋼，所述鋼板的厚度為30~60mm ;所述 焊接工藝包括：對所述鋼板進(jìn)行焊前預(yù)熱；在焊接時采用能控制t8/5小于30s的較小的焊接 熱輸入，確保熱影響區(qū)得到以晶粒細(xì)小的板條馬氏體為主的組織。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚鋼板的焊接工藝，其特征在于，在焊接時采用多層多道焊 接工藝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的厚鋼板的焊接工藝，其特征在于，所述焊接工藝的焊絲為 3NiCrM〇-2. 5up 埋弧焊絲。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的厚鋼板的焊接工藝，其特征在于，所述焊前預(yù)熱的溫度控制 為 150 ~200°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的厚鋼板的焊接工藝，其特征在于，在焊接時焊接線能量控制 為 L 5 ~I. 71KJ/mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的厚鋼板的焊接工藝，其特征在于，焊接后對焊接接頭在220~ 240°C保溫 L 5 ~2h。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種厚鋼板的焊接工藝，該鋼板為Q690E鋼，鋼板的厚度為30～60mm；焊接工藝包括：對鋼板進(jìn)行焊前預(yù)熱；在焊接時采用能控制t8/5小于30s的較小的焊接熱輸入，確保熱影響區(qū)得到以晶粒細(xì)小的板條馬氏體為主的組織。同時，在焊接時采用多層多道焊接工藝。本發(fā)明能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，使焊接接頭得到滿意的力學(xué)性能。
【IPC分類】B23K9-18
【公開號】CN104801838
【申請?zhí)枴緾N201510252665
【發(fā)明人】周井華, 郭敏, 黃超
【申請人】上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月18日