預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于酸乳機(jī)組焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)防碳當(dāng)量大于0.5%的帶鋼焊縫斷帶的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焊機(jī)是酸洗連乳機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備，它直接影響著機(jī)組的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。在冷乳帶鋼生產(chǎn)過程中，焊機(jī)的功能就是把熱乳原料兩帶鋼頭尾焊接起來，以保證帶鋼在機(jī)組中連續(xù)通過。目前國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)的連續(xù)酸乳機(jī)組采用的焊機(jī)一般為激光焊機(jī)。激光焊接是利用高功率密度的激光束使材料瞬時(shí)加熱到氣化溫度而實(shí)現(xiàn)的熔化一凝固過程。由于激光束的發(fā)散角很小，光束能夠聚焦成很小尺寸的光斑，功率密度通常達(dá)到106W/cm2，可對(duì)常規(guī)方法難以加工的高熔點(diǎn)、高硬度和脆性材料進(jìn)行焊接。
[0003]激光焊接過程的穩(wěn)定性是影響材料焊接質(zhì)量和接頭組織性能的重要方面，也往往成為生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鋼的焊接性能可由碳當(dāng)量進(jìn)行判定，碳當(dāng)量越大，焊接性能就越差。碳當(dāng)量小于0.4%時(shí)，焊接性良好；在0.4-0.6%時(shí)，帶鋼的淬硬傾向逐漸增大，焊接性差，焊接時(shí)需要預(yù)熱并采取其他措施防止裂紋；如果碳當(dāng)量大于0.6%，焊接時(shí)需要較高的預(yù)熱溫度(或退火溫度)以及嚴(yán)格的工藝措施。
[0004]由于部分鋼種的碳當(dāng)量較大，焊接過程難以獲得穩(wěn)定的深熔焊接，因此需要大大提高輸入功率密度，同時(shí)對(duì)焦點(diǎn)位置也尤為敏感，故高碳當(dāng)量帶鋼出現(xiàn)不穩(wěn)定焊接過程的幾率相對(duì)于低碳當(dāng)量帶鋼要大，激光焊接不穩(wěn)定的工藝參數(shù)范圍更寬。因此高碳當(dāng)量帶鋼要獲得穩(wěn)定的激光深熔焊接過程，需要嚴(yán)格控制激光焊接工藝參數(shù)。
[0005]為此，需要一種能夠有效預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼激光焊縫斷帶的工藝控制方法，以降低帶鋼乳制時(shí)斷帶事故的發(fā)生率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種預(yù)防碳當(dāng)量大于0.5%的帶鋼焊縫在冷乳變形以及大張力的條件下發(fā)生斷帶事故的焊接方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法，所述帶鋼之間的焊縫焊接采用激光焊接方式，所述焊接采用的焊絲成分為:C 0.08-0.09 %、Si 0.7-0.88 %、Mn 1.3-1.47 %、P 彡 0.011 %、S 彡 0.008 %、Cu0.11-0.14%、Ni 0.004-0.007% ^ Cr 0.040-0.046%，余量為 Fe。
[0008]進(jìn)一步地，所述激光焊接采用的焊機(jī)功率為9000?11000W，焊機(jī)的焊接速度為2?6m/min，送絲速度為2?7m/min，退火電流為100?160A，退火溫度為500?900°C。
[0009]優(yōu)選地，所述激光焊接采用的焊絲成分為:0.08% C,0.88% SiU.47% Mn,0.011% Ρ、0.008% S、0.14% Cu、0.007% N1、0.046% Cr，余量為 Fe。
[0010]進(jìn)一步地，所述激光焊接適用于碳當(dāng)量大于0.5%的熱乳帶鋼之間的焊接。
[0011]本發(fā)明提供的預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法，帶鋼之間的焊接采用激光焊接方式，通過控制激光焊接所用焊絲的成分及控制焊接過程中的相關(guān)焊接工藝參數(shù)，可預(yù)防酸乳機(jī)組焊接碳當(dāng)量大于0.5%的熱乳帶鋼的激光焊縫發(fā)生斷帶，可以得到焊縫飽滿且焊縫熱影響區(qū)至基體硬度過渡均勻的理想焊縫組織，焊縫性能優(yōu)于基體本身性能，解決了高碳當(dāng)量帶鋼的焊縫易發(fā)生斷裂的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)防帶鋼焊縫斷帶的焊接方法中采用的45#鋼的金相組織圖。
[0013]圖2為規(guī)格為3.2*1188mm的45#鋼采用現(xiàn)有焊接工藝得到的焊縫組織金相圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法中規(guī)格為3.2*1188mm的45#鋼焊接后的焊縫組織金相圖。
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法中規(guī)格為3.2*1188mm的45#鋼焊接后的焊縫杯凸實(shí)驗(yàn)照片。
[0016]圖5為規(guī)格為3.5*1088mm的45#鋼采用現(xiàn)有焊接工藝得到的焊縫組織金相圖。
[0017]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法中規(guī)格為3.5*1088mm的45#鋼焊接后的焊縫組織金相圖。
[0018]圖7為規(guī)格為3.4*1180mm的45#鋼采用現(xiàn)有焊接工藝得到的焊縫組織金相圖。
[0019]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法中規(guī)格為3.4*1180mm的45#鋼焊接后的焊縫組織金相圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種預(yù)防高碳當(dāng)量帶鋼焊縫斷帶的焊接方法，帶鋼之間的焊縫焊接采用激光焊接方式，激光焊接采用的焊絲成分為:C0.08-0.09%, Si 0.7-0.88%,Mn 1.3-1.47 %、P 彡 0.011 %、S 彡 0.008 %、Cu0.11-0.14 %、Ni 0.004-0.007 %, Cr0.040-0.046%，余量為 Fe。
[0021]其中，激光焊接采用的焊機(jī)功率為9000?11000W，焊機(jī)的焊接速度為2?6m/min，送絲速度為2?7m/min，退火電流為100?160A，退火溫度為500?900°C。
[0022]作為最佳實(shí)施方式，激光焊接采用的焊絲成分為:0.08% C、0.88% S1、1.47% Mn、0.011% Ρ、0.008% S、0.14% Cu、0.007% N1、0.046% Cr，余量為 Fe。
[0023]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的預(yù)防帶鋼焊縫斷帶的焊接方法做具體說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]45# 鋼的熱乳原料成分為:C:0.45%, Mn:0.72%, S1:0.24%, P:0.013%, S:0.008%。按照碳鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:
[0026]C% (當(dāng)量)=[C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15] X 100% ;式中:C、Mn、Cr、Mo、V、N1、Cu為鋼種該元素含量，可計(jì)算得到該鋼種的碳當(dāng)量為0.57%，它是一種高碳當(dāng)量帶鋼，最終成品抗拉強(qiáng)度520MPa，其金相組織如圖1所示。對(duì)此45#鋼規(guī)格為3.2*1188mm(厚*寬)的帶鋼的進(jìn)行激光焊接，現(xiàn)有技術(shù)中采用的激光焊接方法，焊接后的焊縫填充不飽滿，且焊縫中心至基體組織過渡不均勻，易發(fā)生斷帶事故