一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法
2023-06-13 01:48:56 2
專利名稱：一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種控制焊縫熱影響區硬度的焊接方法，尤其是涉及一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法。
背景技術：
目前國際標準IS015614-1 :2004金屬材料焊接工藝規程及評定7.4.6中對碳鋼的焊接區域硬度最高值規定焊接狀態下硬度最大約375HB，經過熱處理的最大硬度約 315HB。實際按照ASTM A27 70-40材質標準生產的鑄件硬度值在140-175HB，選用AWS 5. 1 E7015等級焊條，按照推薦的工藝參數焊接後焊縫熱影響區硬度在200-M0HB之間。表1.為顧客對ASTM A27 70-40材質鑄件的性能要求。其中對焊縫熱影響區最高硬度、母材及焊縫金屬的硬度差異要求小於40HB，此為該項技術的難點所在，目前還沒有克服該難點的方法。表1.材質要求
材質牌號ASTM A27 70-40化學成C SiMn PS CrV CuNi分標準sSO.25 5=0.8sSl.2 5=0.055=0.06 -- --抗拉強度(Rm)屈服強度(Rp0.2)延伸率(δ )斷面收縮率硬度(HB)MPaMPa%(A)機械性%能>485>275>22>30本體130 175焊肉、本體及熱影響區硬度差異小於40ΗΒ
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種工藝方法獨特、經過對鑄件化學成分和熱處理工藝的調整、鑄件本體的硬度值控制在160-170HB之間，焊縫熱影響區硬度若控制在200HB以下，可達到減小焊縫熱影響區、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焊縫熱影響區硬度的焊接方法。本發明通過如下方法實現—種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是該方法用 (j5 4mn^ncj5 5mmAWS 5.1 E7015等級焊條，採用最低預熱溫度，焊接電流為175A Μ0Α、電壓為20 30V，焊接速度10 25cm/min，採用回火焊道；所述最低預熱溫度為170°C或200°C ；所述最低預熱溫度為170°C時，採用23 27KJ/cm的焊接熱輸入；
所述最低預熱溫度為200°C時，20 25KJ/cm的焊接熱輸入。本發明有如下效果1)方法獨特本發明提供的方法是在WPS的控制參數範圍內，通過控制焊接過程的熱輸入和熔池的冷卻凝固速度，同時採用回火焊道技術來控制焊縫熱影響區的硬度。2)採用的回火焊道技術對焊縫區和熱影響區起到了回火作用，可以達到降低硬度的目的本發明提供的方法分別採用170°C和200°C的最低預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範圍為175A 240A ；電壓20 30V ；焊接速度10 25cm/min，使熱輸入控制在15
cm之間。採用的回火焊道技術對焊縫區和熱影響區起到了回火作用，可以達到降低硬度的目的。3)可以將焊縫熱影響區、焊肉和母材間的硬度差異控制在40HB以下本發明採用方法1、預熱溫度> 170°C時，採用23 27KJ/cm的焊接熱輸入，並採用回火焊道的方法，焊縫的熱影響區的硬度可以控制在200HB以下；方法2、預熱溫度> 200°C時，採用20 25KJ/ cm的焊接熱輸入，並採用回火焊道的方法，焊縫的熱影響區的硬度可以控制在200HB以下。通過以上的工藝控制，可以將焊縫熱影響區、焊肉和母材間的硬度差異控制在 40HB以下。焊縫硬度檢測結果見表2.表2.焊縫三區平均硬度
權利要求
1.一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是該方法用 (j5 4mn^ncj5 5mmAWS 5.1 E7015等級焊條，採用最低預熱溫度，焊接電流為175A Μ0Α、電壓為20 30V，焊接速度10 25cm/min，採用回火焊道。
2.如權利要求1所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是所述最低預熱溫度為170°C或200°C。
3.如權利要求1或2所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是所述最低預熱溫度為170°C時，採用23 27KJ/cm的焊接熱輸入。
4.如權利要求1或2所述的一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是所述最低預熱溫度為200°C時，20 25KJ/cm的焊接熱輸入。
全文摘要
本發明涉及一種控制焊縫熱影響區硬度的焊接方法，尤其是涉及一種控制鑄造用低碳鋼材質焊縫熱影響區硬度的焊接方法，其特徵是該方法用φ4mm和φ5mmAWS5.1E7015等級焊條，採用最低預熱溫度，焊接電流為175A～240A、電壓為20～30V，焊接速度10～25cm/min，採用回火焊道；本發明提供一種工藝方法獨特、經過對鑄件化學成分和熱處理工藝的調整、鑄件本體的硬度值控制在160-170HB之間，焊縫熱影響區硬度若控制在200HB以下，可達到減小焊縫熱影響區、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 優先權日2011年12月15日
發明者季文山, 彭凡, 曹鵬, 羅永建 申請人:寧夏共享鑄鋼有限公司, 寧夏共享集團有限責任公司