專利名稱：一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，尤其是涉及一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法。
背景技術(shù)：
目前國際標(biāo)準(zhǔn)IS015614-1 :2004金屬材料焊接工藝規(guī)程及評定7.4.6中對碳鋼的焊接區(qū)域硬度最高值規(guī)定焊接狀態(tài)下硬度最大約375HB，經(jīng)過熱處理的最大硬度約 315HB。實際按照ASTM A27 70-40材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鑄件硬度值在140-175HB，選用AWS 5. 1 E7015等級焊條，按照推薦的工藝參數(shù)焊接后焊縫熱影響區(qū)硬度在200-M0HB之間。表1.為顧客對ASTM A27 70-40材質(zhì)鑄件的性能要求。其中對焊縫熱影響區(qū)最高硬度、母材及焊縫金屬的硬度差異要求小于40HB，此為該項技術(shù)的難點所在，目前還沒有克服該難點的方法。表1.材質(zhì)要求
材質(zhì)牌號ASTM A27 70-40化學(xué)成C SiMn PS CrV CuNi分標(biāo)準(zhǔn)sSO.25 5=0.8sSl.2 5=0.055=0.06 -- --抗拉強(qiáng)度(Rm)屈服強(qiáng)度(Rp0.2)延伸率(δ )斷面收縮率硬度(HB)MPaMPa%(A)機(jī)械性%能>485>275>22>30本體130 175焊肉、本體及熱影響區(qū)硬度差異小于40ΗΒ

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝方法獨特、經(jīng)過對鑄件化學(xué)成分和熱處理工藝的調(diào)整、鑄件本體的硬度值控制在160-170HB之間，焊縫熱影響區(qū)硬度若控制在200HB以下，可達(dá)到減小焊縫熱影響區(qū)、母材及焊縫金屬間硬度差異的目的，使焊縫部位的硬度差異控制在40HB以下的一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法。本發(fā)明通過如下方法實現(xiàn)—種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是該方法用 (j5 4mn^ncj5 5mmAWS 5.1 E7015等級焊條，采用最低預(yù)熱溫度，焊接電流為175A Μ0Α、電壓為20 30V，焊接速度10 25cm/min，采用回火焊道；所述最低預(yù)熱溫度為170°C或200°C ；所述最低預(yù)熱溫度為170°C時，采用23 27KJ/cm的焊接熱輸入；
所述最低預(yù)熱溫度為200°C時，20 25KJ/cm的焊接熱輸入。本發(fā)明有如下效果1)方法獨特本發(fā)明提供的方法是在WPS的控制參數(shù)范圍內(nèi)，通過控制焊接過程的熱輸入和熔池的冷卻凝固速度，同時采用回火焊道技術(shù)來控制焊縫熱影響區(qū)的硬度。2)采用的回火焊道技術(shù)對焊縫區(qū)和熱影響區(qū)起到了回火作用，可以達(dá)到降低硬度的目的本發(fā)明提供的方法分別采用170°C和200°C的最低預(yù)熱溫度來確保焊縫熔池的冷卻速度；通過不同的電流、電壓組合和焊接速度控制焊接熱輸入。焊接過程中使用電流范圍為175A 240A ；電壓20 30V ；焊接速度10 25cm/min，使熱輸入控制在15
cm之間。采用的回火焊道技術(shù)對焊縫區(qū)和熱影響區(qū)起到了回火作用，可以達(dá)到降低硬度的目的。3)可以將焊縫熱影響區(qū)、焊肉和母材間的硬度差異控制在40HB以下本發(fā)明采用方法1、預(yù)熱溫度> 170°C時，采用23 27KJ/cm的焊接熱輸入，并采用回火焊道的方法，焊縫的熱影響區(qū)的硬度可以控制在200HB以下；方法2、預(yù)熱溫度> 200°C時，采用20 25KJ/ cm的焊接熱輸入，并采用回火焊道的方法，焊縫的熱影響區(qū)的硬度可以控制在200HB以下。通過以上的工藝控制，可以將焊縫熱影響區(qū)、焊肉和母材間的硬度差異控制在 40HB以下。焊縫硬度檢測結(jié)果見表2.表2.焊縫三區(qū)平均硬度
權(quán)利要求
1.一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是該方法用 (j5 4mn^ncj5 5mmAWS 5.1 E7015等級焊條，采用最低預(yù)熱溫度，焊接電流為175A Μ0Α、電壓為20 30V，焊接速度10 25cm/min，采用回火焊道。
2.如權(quán)利要求1所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是所述最低預(yù)熱溫度為170°C或200°C。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是所述最低預(yù)熱溫度為170°C時，采用23 27KJ/cm的焊接熱輸入。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是所述最低預(yù)熱溫度為200°C時，20 25KJ/cm的焊接熱輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，尤其是涉及一種控制鑄造用低碳鋼材質(zhì)焊縫熱影響區(qū)硬度的焊接方法，其特征是該方法用φ4mm和φ5mmAWS5.1E7015等級焊條，采用最低預(yù)熱溫度，焊接電流為175A～240A、電壓為20～30V，焊接速度10～25cm/min，采用回火焊道；本發(fā)明提供一種工藝方法獨特、經(jīng)過對鑄件化學(xué)成分和熱處理工藝的調(diào)整、鑄件本體的硬度值控制在160-170HB之間，焊縫熱影響區(qū)硬度若控制在200HB以下，可達(dá)到減小焊縫熱影響區(qū)、母材及焊縫金屬間硬度差異的目的，使焊縫部位的硬度差異控制在40HB以下。
文檔編號B23K9/235GK102528220SQ20111041610
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者季文山, 彭凡, 曹鵬, 羅永建 申請人:寧夏共享鑄鋼有限公司, 寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司