一種低溫高韌性鋼的單面多絲埋弧焊焊接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼結構技術領域，具體涉及一種低溫高韌性鋼的單面多絲埋弧焊焊接方法。
【背景技術】
[0002]船舶制造行業(yè)中對于低溫高韌性鋼平放拼接時主要采用雙面單絲埋弧焊。這種低溫高韌性鋼目前主要采用正火或者TMCP工藝進行冶煉乳制。在拼接前單面或者雙面開坡口，先從一面進行單絲埋弧焊焊接，翻身后對根部進行缺陷清理，再采用單絲埋弧焊完成第二面的焊接。雙面單絲埋弧焊一般都需要翻身兩次，而且可能需要一定的根部處理時間，整體效率并不高，對于較厚的低溫高韌性鋼的焊接，焊縫的層道數(shù)更多，效率更低。
[0003]如果考慮采用其它工藝，如雙面雙絲埋弧焊，雖然可以減少焊縫的層道數(shù)，但同樣需要翻身兩次，且雙面雙絲埋弧焊熱輸入量大，焊接后的低溫高韌性鋼的沖擊韌性不能滿足規(guī)范要求;如果采用單面多絲埋弧焊，可以不需要翻身進行根背面焊接，但現(xiàn)有的低溫高韌性鋼在進行熱輸入量非常高的多絲埋弧焊后，低溫高韌性鋼的沖擊韌性同樣不能滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種低溫高韌性鋼的單面多絲埋弧焊焊接方法，以解決焊接效率低的技術問題。
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]提供一種低溫高韌性鋼的單面多絲埋弧焊焊接方法，包括以下步驟:
[0007]S100、提供一種低溫高韌性鋼，所述低溫高韌性鋼的碳當量Cep <0.33%，A1元素的質(zhì)量分數(shù)< 0.01% ;
[0008]S200、在兩塊所述低溫高韌性鋼的對接處開設單面“Y”型坡口 ；
[0009]S300、在所述“Y”型坡口處采用多根埋弧焊焊絲進行焊接，即可將兩塊所述低溫高韌性鋼連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過在兩塊碳當量Cep< 0.33%、A1元素質(zhì)量分數(shù)<0.01%的低溫高韌性鋼的對接處開設單面“Y”型坡口，采用多根埋弧焊焊絲可以將兩塊低溫高韌性鋼穩(wěn)定拼接，與現(xiàn)有技術相比，焊接后的低溫高韌性鋼具有良好的沖擊韌性，焊接過程中不需要對低溫高韌性鋼進行翻身處理，且焊接一道即可完成整個接頭的焊接，焊接效率高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例的低溫高韌性鋼焊接前的示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實施例的低溫高韌性鋼焊接后的示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明實施例的三根埋弧焊焊絲的設置位置示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明實施例的低溫高韌性鋼下端設置有銅襯墊和第一焊劑后的示意圖。
[0015]圖1?4中:
[0016]1、低溫高韌性鋼；11、“Y”型坡口；2、焊縫;3、第一埋弧焊焊絲;4、第二埋弧焊焊絲；
5、第三埋弧焊焊絲;6、銅襯墊;7、第一焊劑。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1?4并通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0018]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“厚度”、“寬度”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0019]此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[0020]在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩塊部件內(nèi)部的連通或兩塊部件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0021]本發(fā)明的實施例提供的低溫高韌性鋼的單面多絲埋弧焊焊接方法包括以下步驟:
[0022]S100、提供一種低溫高韌性鋼I，所述低溫高韌性鋼I的碳當量Cep <0.33%，A1元素的質(zhì)量分數(shù)< 0.01% ;
[0023]于本實施例中，低溫高韌性鋼I的厚度為31mm，其碳當量Cep = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，通過控制低溫高韌性鋼I的碳當量(:叩<0.33%，以及41元素的質(zhì)量分數(shù)<
0.01%，使低溫高韌性鋼I采用多絲埋弧焊焊接的時候可以承受較高的熱輸入量，焊接后的低溫高韌性鋼具有良好的沖擊韌性，其沖擊韌性滿足行業(yè)規(guī)范要求。
[0024]本實施例對于“低溫高韌性鋼”中的“低溫”、“高韌性”沒有具體的限制，當控制鋼的驗收溫度為_40°C或者以下，且沖擊值滿足行業(yè)規(guī)范的情況下，將其命名為低溫高韌性鋼。
[0025]S200、在兩塊所述低溫高韌性鋼I的對接處開設有單面“Y”型坡口 11;
[0026]采用所述低溫高韌性鋼為母材，在其對接處開設單面“Y”型坡口，焊接的時候坡口背面設置銅襯墊及焊劑，可以輔助背面焊縫成型，則不需要對母材進行翻身處理，省略了翻身的工序，提高了焊接效率。
[0027]S300、在所述“Y”型坡口 11處采用多根埋弧焊焊絲進行焊接，即可將兩塊所述低溫尚韋刃性鋼I成功對接；
[0028]在所述低溫高韌性鋼I和單面“Y”型坡口11的基礎上可以采用多根埋弧焊焊絲進行焊接。
[0029]所述低溫高韌性鋼I經(jīng)脫氧冶煉、TMCP工藝處理制得，所述脫氧冶煉處理采用的脫氧劑為Ti元素。采用Ti元素作為脫氧劑在低溫高韌性鋼I的脫氧冶煉處理過程中進行脫氧處理，可制得所述低溫高韌性鋼。TMCP工藝為現(xiàn)有技術，在此不再贅述。
[0030]采用上述焊接方法對低溫高韌性鋼進行拼接焊接，焊接后的低溫高韌性鋼具有良好的沖擊韌性，焊接過程中不需要對低溫高韌性鋼進行翻身處理，且焊接一道即可完成整個接頭的焊接，焊接效率高。
[0031]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在控制碳當量Cep<0.33%，A1元素的質(zhì)量分數(shù)<
0.01%的前提下，按質(zhì)量分數(shù)計，低溫高韌性鋼I還包含以下成分:
[0032]C:0.05%?0.10%，S1:0.15%?0.30%，Μη:1.30%?1.50%，P: <0.02%,S: <
0.01% ,Ni: <0.20%,Nb: <0.03%,V: <0.02%,Cu: <0.02%,Mo: <0.10% ；
[0033]本實施例通過對(:、3^11、？、3、祖、他、￥、(:11以及10元素的含量進行限定，可以使低溫高韌性鋼I進一步滿足多絲埋弧焊焊接后的沖擊韌性。
[0034]作為本發(fā)明又一優(yōu)選的實施例，所述步驟S300具體包括以下步驟:
[0035]S300a:在所述低溫高韌性鋼I背離所述“Y”型坡口 11的一側(cè)設置銅襯墊6，在所述銅襯墊6與所述低溫高韌性鋼I之間鋪設覆蓋所述“Y”型坡口 11的第一焊劑7，在所述坡口處填充第二焊劑(圖中未示出)；
[0036]一方面，銅襯墊6可以承受一定的壓力，受熱變形后也容易校正再次使用；另一方面，銅襯墊6的設置可以使焊劑7與低溫高韌性鋼I相貼合，使焊接后的低溫高韌性鋼I的表面平整;本實施例中的銅襯墊6的底部還設置有通過氣壓調(diào)節(jié)銅襯墊6高度的氣囊，使焊接過程中的銅襯墊6始終緊貼低溫高韌性鋼I，保證了背面焊縫成型的穩(wěn)定性。
[0037]第一焊劑7用于使低溫高韌性鋼的背面焊接成型，可以避免焊接時的焊縫2上出現(xiàn)未焊透及氣孔，影響焊接質(zhì)量;第二焊劑用于填充坡口并使低溫高韌性鋼的正表面焊接成型。
[0038]本實施例中的第一焊劑7的型號為NSH-1RM，第二焊劑的型號為NSH-50ER。
[0039]S300b:將多根所述埋弧焊焊絲間隔置于所述“Y”型坡口 11的坡口中心進行焊接；
[0040]將多根所述埋弧焊焊絲間隔置于所述“Y”型坡口11的坡口中心，焊接的時候可以避免低溫高韌性鋼I上的焊縫發(fā)生偏移，影響焊接效果。
[0041 ]所述第一焊劑7的寬度為90?110mm，第一焊劑7的厚度為4?6mm，所述第一焊劑7的寬度中心正對所述“Y”型坡口 11的間隙中心;通過設置合適的寬度、厚度的第一焊劑7于銅襯墊6與低溫高韌性鋼I之間，可以保證焊接后的焊縫2美觀。本實施例中的焊劑7的寬度為100mm，第一焊劑7的厚度為5mm。
[0042]所述“Y”型坡口11的坡口角度a為42?48°，一方面能避免焊縫2過寬，另一方面使兩塊低溫高韌性鋼I穩(wěn)定地拼接在一起，并且具有良好的沖擊韌性;本實施例中的坡口角度a優(yōu)選為45°。
[0043]優(yōu)選地，所述“Y”型坡口11的鈍邊高h為5?7mm，鈍邊指低溫高韌性鋼開設單面坡口時，沿低溫高韌性鋼的厚度方向未開坡口的端面部分，可以保證靠近銅襯墊6的一道焊縫能焊透，同時防止根部燒穿;本實施例中的“Y”型坡口 11的鈍邊高h為6_。
[0044]優(yōu)選地，兩塊所述低溫高韌性鋼I的鈍邊之間的間隙m為O?Imm，以防止兩塊所述低溫高韌性鋼I在焊接時焊穿;本實施例中的間隙m為0.5mm。
[0045]本實施例中的“Y”型坡口的