摘要:随着我国经济的快速发展,低合金调质高强钢焊的焊接工艺有了很大进步,近几年,高强度钢焊接广泛的运用在了工业中,并获得了可观的经济效益,但该工艺在发展中还存在一些问题,面对问题时应采取合理的解决措施。本文主要研究低合金调质高强钢焊接工艺的进展,进而提高其焊接质量。
关键词:低合金调质;高强钢焊接工艺;进展研究
低合金调质高强钢具有良好的韧性,和较高的强度,随着我国工业的迅速发展,其广泛的应用在了工程机械、汽车、电力等领域,焊接的质量能够决定低合金调质高强钢的应用,因此,研究高强钢焊接工艺有非常重要的意义。
一、低合金调质高强钢的焊接性
1、低合金调质高强钢的含碳量
高强钢的含碳量较低,其机械性是通过调质热处理和提高合金元素达到的,具有很好的韧性,强度也较高,但在焊接过程中容易出现问题,(1)高强钢会受到热影响区的影响,导致软化;(2)在经过热影响区时会使高强钢脆化;(3)热影响区的软化是热影响区被加热的区域,碳化物会使钢软化。高强钢在焊后不进行焊接,无法避免热影响区带来的软化问题,在焊接过程中,控制输入参数是焊接的主要任务,以满足区域程度和软化程度。
2、焊接冷裂纹
焊接冷裂纹和热影响区脆化是两个矛盾,能够影响高强钢焊接质量,在拘束度不变的情况下,冷却速度能够产生矛盾。因低合金高强钢冷冽倾向和淬透性较大,焊接因温度较高形成低碳,影响其冷却时间,期间生成的马氏体,能够避免冷裂纹,若马氏体转速较快,就不能避免冷裂纹。热影响的脆化是因冷却速度较慢形成的。
3、焊接工艺的评定标准
在焊接前应对焊接技术进行评定,结合相关文件并查阅资料,对立焊、横焊、平焊进行等工艺进行评定,并根据评定结果对焊接工艺制定参数。
4、焊工资格控制
焊工的焊接水平直接影响高强钢焊接质量,在实际工作中,应对焊工进行检查,查看其是否有焊接资格证书,因低合金调质高强钢焊接在工业上得到了广泛的应用,使社会上很多人都在学习焊接工艺,但单凭在实践中总结经验不能够提高焊工的专业水平,只有使其接受转恶业学习,和实践才能够独自进行焊接,因此,在焊工正式上岗前,工厂要对其进行专业培训和指导,在焊工学习过程中对其进行同工艺、同材质、同板厚等培训,使其掌握焊接的基础知识,在焊工上岗后,工厂应安排有经验的焊工带领他们操作,进而提高焊工的焊接能力。
二、低合金调质高强钢的焊接工艺
1、焊接方法
在选择焊接方法时,应选择效率高、高强度、密度集中以及熔池保护等,在实际操作中,也有埋弧自动焊、焊条电弧焊、复合焊等焊接方法。每种焊接方法都有利有弊,在选择焊接方法时,应根据实际情况,考虑其应用范围和实际使用场所再进行焊接,焊接过程中,应保持焊接处无裂纹,使其最终以美观实用等特点呈现出来,并使其达到经济最大化。
2、焊材匹配
高强钢焊材的匹配原则有以下两种:
(1)等强匹配。母材强度与熔敷金属强度的等级相同。
(2)低强匹配。即韧性匹配,其目的是能够获得更好的抗裂性能和抗冲击性能,这种匹配原则在实际应用中有很好的效果,例如:在起重机吊臂上,高强钢焊接能够获得低温冲击,具有良好的效果。在焊接高强钢时应利用等韧原则,在金属强度高于母材时,母材与接头就可以达到等强,想要提高高强钢工艺,就要用低强打底,这种接头产生裂纹的可能性较小,且强度较高。
3、预热和预输入
高强钢焊接的重点是热输入,是焊接结果无缺陷的关键,其冷却速度快,线能量小,焊缝容易出现淬梗组织,其冷裂纹大,不利于氢溢出;线能量过大,会使过热区的晶粒变大,热影响区宽,冷却速度缓慢。因此,应选择合适的焊接工艺,并优化选择线能量,在减少飞溅、气孔、防止夹渣时,应确定线能量,进而选择电压、电流、速度等参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在焊接过程中,线能量不是决定冷却速度的唯一标准,焊缝的冷却速度与母材、层间温度以及预热有关。母材会因预热的温度而改变,进而影响冷却时间,若冷却速度较快,就会出现线能量小的情况,在焊接高强钢时,采用低温度对其预热,预热过程中,中厚板不超过二百度。
4、焊后热处理
焊接高强钢后,母材因进过处理而又缺陷,想要提高焊接工艺,就要对焊接工艺进行严格管理,对焊接过程严格把控,包括:施焊顺序、施焊环境、熄弧和引弧,对这些环节进行严格的控制,进而提高焊缝质量。
三、焊接过程质量控制
1、控制焊接材料
在使用焊条前,应对其烘干的温度和时间进行把控,并根据相关要求进行操作,避免烘干温度过高,造成脆化,或者烘干时间短,达不到烘干效果。在拿取焊条时应使用保温桶,取出焊条后,进行再一次烘干,再一次烘干的焊条不能够利用在主体焊接上,会对主体质量造成不良影响,在整个过程中应对焊条的烘干、领取、发放进行详细的记录,对焊条烘干的整个过程进行严格的控制,以便在日后的焊接中提高焊接质量。
2、控制施焊环境
在焊接过程中,施焊环境能够影响焊接质量,在对高强钢焊接时,应有专业人员对其焊接过程记性记录和监控,并对焊接环境进行检测,包括:温度、空气湿度、风速等,其中风速过大会直接影响焊接质量,还会影响焊接的美观,因此,对焊接环境进行严格检测,能够提高焊接质量,若环境不达标,禁止进行焊接工作。
3、焊接顺序
焊接顺序能够直接影响到焊接质量和焊缝的美观,在焊接过程中,应合理安排焊接顺序,在焊接无需消除热处理的对象时,应对焊接过程进行分布,秉承先外后内、同步施焊、先下后上、先纵后环的焊接理念进行焊接,以达到焊接目的,进而提高焊接质量。
4、焊接热输入控制
在焊接时,应根据低合金调质高强钢的特性,选择正确的焊接工艺,焊接过程中,应对焊接热输入进行严格控制,若热输入过低,就会使焊缝的冷却速度变快,进而产生淬梗租借至,还会产生裂纹,不利于氢的逸出。若焊接如输入过大,就会在、热影响区上出现粗晶,造成接头的韧性降低,还会使过热区软化,造成过热区强度下降。在焊接过程中,应安排专业的技术人员对焊接工艺进行监控,使用仪器对电压、电流以及焊接速度进行监测,使焊接工艺满足高强钢的焊接要求,减少焊接过程中出现的问题。
5、对预热、后热处理
在焊前预热选择合适的温度能够控制冷却速度,能够减小焊接应力,有利于氢的逸出,还能够减少裂纹的发生,在预热过程中,应防止冷却速度变慢,若预热温度较高,焊缝金属救护在高温中停留过长,使影响区的脆化倾向增大,因此,在焊接时,应做好对预热和后热的处理,减少一温度原因对高强钢焊接的影响。
6、提高焊工的焊接水平
焊工在焊接中起到非常重要的作用,但目前,我国低合金调质高强钢焊接的焊工缺少专业资格证书,上岗前没有经过专业培训,其对焊接知识的理解和学习是通过实践找给总结出来的经验,并没有经过系统的学习,相关单位在焊工上岗前应加强对焊工的培训,使其掌握焊接先关知识,在遇到问题时,能够及时解决,进而提高焊工的焊接水平。
四、总结
本文主要研究了低合金调质高强钢焊接工艺,对其在发展中所存在的问题进行探讨,并阐述了多种焊接方法,针对不同焊接方法的利弊进行分析。在焊接过程中,发展焊接工艺的同时,加强对焊工的培训,进而提高焊接质量。
参考文献:
[1]江慧丰.我国压力容器用低合金调质高强度钢板的现状与发展趋势[J].热加工工艺,2015,44(04):16-19+24.
[2]管彦朋.B-HARD360CFA耐磨钢GMAW接头裂纹及显微组织研究[D].山东大学,2016.
[3]廖琪.水电站800MPa高强度结构钢焊接工艺研究[D].西南交通大学,2017.
[4]刘希月.基于微观机理的高强钢结构材料与节点的断裂性能研究[D].清华大学,2015.
论文作者:陆续
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:焊工论文; 过程中论文; 焊接工艺论文; 裂纹论文; 低合金论文; 质量论文; 焊条论文; 《基层建设》2018年第6期论文;