專利名稱：低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接mag焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低合金超高強鋼MAG焊接方法，具體涉及一種低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼異種鋼對接環(huán)縫MAG焊接方法。
背景技術(shù)：
低合金超高強鋼(35CrMnSiA)的可悍性非常差，尤其是低合金超高強鋼 (35CrMnSiA)淬火后的異種鋼對接焊接更是非常困難。目前，現(xiàn)有技術(shù)中沒有提供低合金超高強鋼(35CrMnSiA)淬火后(性能為σ b彡1620MPa、HRC45 55、Ak彡36J)與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(08A1)異種鋼材的MAG焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法(異種鋼MAG焊接方法)，以解決低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼異種鋼厚度差比較大、材料性能差異大、超高強鋼淬火后可焊性差的焊接技術(shù)問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述焊接方法是基于低合金超高強鋼為35CrMnSiA、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為08A1的異種鋼材的圓筒件對接環(huán)縫MAG焊接， 所述焊接方法的具體過程為步驟一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件(1)的焊接口、待焊接件08A1筒件(2)的焊接口 將較厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成鎖邊坡口形式，所述鎖邊坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈漸縮的圓臺形，將較薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直邊；步驟二、將35CrMnSiA筒件1進行淬火、回火將35CrMnSiA筒件1先進行淬火， 入爐溫度彡500 V，預(yù)熱溫度680 V，保溫時間180士5分鐘，加熱溫度900士 10°C，保溫時間90士5分鐘，采用油作為淬火介質(zhì)，淬火時間18 20分鐘；再進行回火，回火溫度為 230士 10°C，保溫時間180士5分鐘，采用水作為冷卻介質(zhì)，冷卻時間15 18分鐘；步驟三、完成步驟二后，對兩個待焊接的筒件進行焊接，具體包括以下步驟步驟三(一)、預(yù)熱定位焊前，對35CrMnSiA筒件1爐中預(yù)熱，預(yù)熱溫度為155°C 170°C，保溫時間120士5分鐘，使其受熱均勻；再將兩個待焊接的筒件在裝配夾具中裝配到位后進行定位焊；步驟三(二)、定位焊預(yù)熱滿足要求的試件出爐，將兩焊件裝配在自動轉(zhuǎn)動裝置中定位焊，在焊接區(qū)域的周邊均勻焊接六點，焊點長度IOmm 15mm ；定位焊后，對兩個待焊接的筒件進行爐中預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 170°C，保溫時間120士5分鐘；步驟三(三)、焊接啟動自動轉(zhuǎn)動的裝置，控制焊槍角度α和焊接位置；輝槍角度(α)是焊接位置的切線方向與焊槍的夾角，焊槍角度(α)為65° 75° ；焊接位置由通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角(β)來確定，通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角(β)為15° 20° ；步驟四、緩冷將焊接完成的試件立即入爐，爐溫150°C 170°C，保溫時間120士5
分鐘，然后出爐空冷至室溫；步驟五、檢測采用滲透法檢測焊道，焊縫表面不允有裂紋、氣孔；觀察咬邊、焊瘤缺陷。本發(fā)明所述焊接方法的優(yōu)點有本方法實現(xiàn)了兩對接零件厚度差較大的低合金超高強鋼35CrMnSi (淬火后)與碳素結(jié)構(gòu)鋼08A1異種鋼材的可靠焊接。具體優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩個方面一、能夠保證超高強鋼淬火后和碳素結(jié)構(gòu)鋼可焊性。焊縫熔合良好，經(jīng)滲透法探傷——著色探傷，焊道及熱影響區(qū)沒發(fā)現(xiàn)超高強鋼最敏感的裂紋缺陷，焊縫成型良好。二、MAG焊接方法屬于半自動焊較手工電弧焊減少焊接起弧和收弧點，可有效減少焊接缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明的方法尤其適用于35CrMnSiA淬火后與08A1筒體的對接焊接，可以推廣到35CrMnSiA淬火后與含碳量小于0. 30%的碳素結(jié)構(gòu)鋼對焊、30CrMnSiA淬火后與含碳量小于0. 30 %的碳素結(jié)構(gòu)鋼對焊、 30CrMnSiNi2A淬火后與含碳量小于0. 30%的碳素結(jié)構(gòu)鋼對焊。


圖1為35CrMnSiA筒件1和08A1筒件2進行焊接時的裝配示意圖(附圖標記3 表示焊縫)，圖2是焊槍4與待焊接件的位置關(guān)系示意圖(附圖標記5表示焊絲)。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖1和2所示，本實施方式所述焊接方法是基于低合金超高強鋼為35CrMnSiA、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為08A1的異種鋼材的圓筒件對接環(huán)縫MAG焊接，所述焊接方法的具體過程為步驟一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接口、待焊接件08A1筒件2的焊接口 將較厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成鎖邊(鎖邊也即鎖底)坡口形式， 所述鎖邊坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈漸縮的圓臺形(圓臺形的曲面的軸向截面輪廓是斜線或弧線)，將較薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直邊(即焊接端端面與軸線垂直)；所述的厚件鎖邊形坡口，薄件保證全厚直邊，完現(xiàn)了鎖邊插口配合形式；步驟二、將35CrMnSiA筒件1進行淬火、回火將35CrMnSiA筒件1先進行淬火， 入爐溫度彡5000C，預(yù)熱溫度680°C，保溫時間180士5分鐘，加熱溫度900士 10°C，保溫時間 90士5分鐘，采用油作為淬火介質(zhì)，淬火時間18 20分鐘；再進行回火，回火(保溫)溫度為230士 10°C，保溫時間180士5分鐘，采用水作為冷卻介質(zhì)，冷卻時間15 18分鐘；步驟二中所述的作為淬火介質(zhì)的“油”為淬火油，如可用北京華利精細化工公司生產(chǎn)的“金宇YIS-2快速光亮淬火油”；步驟三、完成步驟二后，對兩個待焊接的筒件(35CrMnSiA筒件和108A1筒件2)進行焊接，具體包括以下步驟步驟三(一)、預(yù)熱定位焊前，對35CrMnSiA筒件1爐中預(yù)熱，預(yù)熱(加熱)溫度為155°C 170°C，保溫時間120士5分鐘，使其受熱均勻；再將兩個待焊接的筒件在裝配夾具中裝配到位后進行定位焊(08A1筒件2的焊接端搭套在35CrMnSiA筒件1的焊接端的鎖邊坡口的中部)；步驟三(二)、定位焊預(yù)熱滿足要求的試件出爐，將兩焊件裝配在自動轉(zhuǎn)動裝置中定位焊，在焊接區(qū)域的周邊均勻焊接六點，焊點長度IOmm 15mm ；定位焊后，對兩個待焊接的筒件進行(35CrMnSiA筒件和108A1筒件2)進行爐中預(yù)熱，預(yù)熱溫度為155°C 170°C， 保溫時間120士5分鐘；步驟三(三)、焊接啟動自動轉(zhuǎn)動的裝置，控制焊槍(或焊絲的角度，焊槍的角度和焊絲的角度的一致的)角度α和焊接位置；焊槍角度α是焊接位置的切線方向與焊槍的夾角，焊槍角度α為65° 75° ；焊接位置由通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角β來確定，通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角β 為 15° 20° ；步驟四、緩冷將焊接完成的試件立即入爐，爐溫150°C 170°C，保溫時間120士5
分鐘，然后出爐空冷至室溫；步驟五、檢測，采用滲透法檢測焊道，焊縫表面不允有裂紋、氣孔；觀察咬邊、焊瘤等缺陷。
具體實施方式
二 如圖1所示，本實施方式在步驟一中，所述08A1筒件2的壁厚t 為1. 5mm，35CrMnSiA筒件1的壁厚是08A1筒件2的壁厚的5 8倍。其它步驟與具體實施方式
一或相同。
具體實施方式
三本實施方式在步驟三(一)和三(二)中，定位焊前、后的預(yù)熱溫度要低于回火溫度50°C ；否則超高強鋼(低合金超高強鋼為35CrMnSiA)會出現(xiàn)軟化問題，影響焊接質(zhì)量。其它步驟與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式在步驟三中(參見表1)，使用的焊絲牌號為HS-80、 焊絲直徑為Φ 1.2mm、焊接電流為180A 220A、焊接電壓為20V 22V、極性直流反接、工件線速度為310 :350mm/min、保護氣體為按體積百分比由85% 90%的Ar和15% 10% 的(X)2組成的混合氣體。焊材的選擇(焊絲牌號為HS-80的焊材)及工藝參數(shù)的選擇避免了裂紋的產(chǎn)生，極大提搞了可焊性。其它步驟與具體實施方式
一、二或三相同。焊接工藝參數(shù)見表權(quán)利要求
1.一種低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法，所述焊接方法是基于低合金超高強鋼為35CrMnSiA、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為08A1的異種鋼材的圓筒件對接環(huán)縫 MAG焊接，其特征在于所述焊接方法的具體過程為步驟一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件(1)的焊接口、待焊接件08A1筒件O)的焊接口 將較厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成鎖邊坡口形式，所述鎖邊坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈漸縮的圓臺形，將較薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直邊；步驟二、將35CrMnSiA筒件1進行淬火、回火將35CrMnSiA筒件1先進行淬火，入爐溫度彡500°C，預(yù)熱溫度680°C，保溫時間180士5分鐘，加熱溫度900士 10°C，保溫時間90士5 分鐘，采用油作為淬火介質(zhì)，淬火時間18 20分鐘；再進行回火，回火溫度為230士 10°C， 保溫時間180士5分鐘，采用水作為冷卻介質(zhì)，冷卻時間15 18分鐘；步驟三、完成步驟二后，對兩個待焊接的筒件進行焊接，具體包括以下步驟步驟三(一)、預(yù)熱定位焊前，對35CrMnSiA筒件1爐中預(yù)熱，預(yù)熱溫度為155°C 170°C，保溫時間120士5分鐘，使其受熱均勻；再將兩個待焊接的筒件在裝配夾具中裝配到位后進行定位焊；步驟三(二)、定位焊預(yù)熱滿足要求的試件出爐，將兩焊件裝配在自動轉(zhuǎn)動裝置中定位焊，在焊接區(qū)域的周邊均勻焊接六點，焊點長度IOmm 15mm ；定位焊后，對兩個待焊接的筒件進行爐中預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 170°C，保溫時間120士5分鐘；步驟三(三)、焊接啟動自動轉(zhuǎn)動的裝置，控制焊槍角度α和焊接位置；焊槍角度 (α)是焊接位置的切線方向與焊槍的夾角，焊槍角度(α)為65° 75° ；焊接位置由通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角(β)來確定，通過工件最高點的直徑與通過當(dāng)前焊點的直徑之間的夾角(β)為15° 20° ；步驟四、緩冷將焊接完成的試件立即入爐，爐溫150°C 170°C，保溫時間120士5分鐘，然后出爐空冷至室溫；步驟五、檢測采用滲透法檢測焊道，焊縫表面不允有裂紋、氣孔；觀察咬邊、焊瘤缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法，其特征在于在步驟一中，所述08A1筒件2的壁厚t為1. 5mm，35CrMnSiA筒件1的壁厚是08A1筒件2的壁厚的5 8倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法，其特征在于在步驟三(一)和三(二)中，定位焊前、后的預(yù)熱溫度要低于回火溫度 50 "C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法，其特征在于在步驟三中，使用的焊絲牌號為HS-80、焊絲直徑為Φ1. 2mm、焊接電流為180A 220A、焊接電壓為20V 22V、極性直流反接、工件線速度為310 350mm/min、 保護氣體為按體積百分比由85% 90%的Ar和15% 10%的CO2組成的混合氣體。
全文摘要
低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對接MAG焊接方法，它涉及一種低合金超高強鋼MAG焊接方法。解決低合金超高強鋼淬火后與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼異種鋼厚度差比較大、材料性能差異大、超高強鋼淬火后可焊性差的焊接技術(shù)問題。本發(fā)明主要步驟為加工待焊接件；將35CrMnSiA筒件1進行淬火、回火；預(yù)熱、定位焊、焊接；緩冷；檢測。本發(fā)明能夠保證超高強鋼淬火后和碳素結(jié)構(gòu)鋼可焊性。焊縫熔合良好，經(jīng)滲透法探傷——著色探傷，焊道及熱影響區(qū)沒發(fā)現(xiàn)超高強鋼最敏感的裂紋缺陷，焊縫成型良好。本發(fā)明所述MAG焊接方法屬于半自動焊較手工電弧焊減少焊接起弧和收弧點，可有效減少焊接缺陷的產(chǎn)生。
文檔編號B23K9/173GK102267000SQ20101018899
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者劉立成, 武永和, 許連輔, 鄒玉宏, 陳廣強 申請人:哈爾濱建成集團有限公司