[发明专利]一种用于抗拉强度≥610MPa压力容器钢厚板手工焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型压力容器钢用钢厚板手工焊接工艺方法，适用于抗拉强度大于610MPa级别高强度压力容器钢用厚板结构手工焊接，它属于大型压力容器钢用钢厚板结构制造焊接技术领域。

背景技术

随着我国大型压力容器钢设计逐步向高参数、大型化方面发展。为适应各类容器储罐的建造需要，武钢研发了一种拉强度为≥610MPa、屈服强度R_eL≥490MPa，延伸率A≥17%，冲击功-40^oC KV₂≥54J的压力容器钢钢板，其综合力学性能优于国外同类钢种水平，尤其是-40℃低温韧性具有优异强韧性匹配。这种钢种的开发对与之相匹配的焊接材料及焊接工艺提出了迫切的要求。

就目前来讲，采用现有大于600MPa级手工焊接材料与焊接工艺匹配，存在的不足是：熔敷金属冲击功与实际接头韧性远不能满足高强度大型厚板结构制造的焊接技术要求，尤其是与高韧性的基材相比，其-40 ℃低温力学指标相差太远，不能满足大型压力容器钢厚板结构制造焊接技术指标要求；在大线能量及多层焊的情况下，接头低温冲击性能无法满足大型压力容器钢厚板结构制造焊接技术指标要求。

经检索：中国专利申请号为申请号：CN200910062436.2文献3公开了一种适用于抗拉强度为690～760MPa级别的桥梁钢及工程结构钢手工焊接方法。措施：一种用于高强度钢对接手工焊接方法，其焊接步骤：采用抗拉强度为690～760MPa、屈服强度为600～660MPa，延伸率：18～25％，-40℃KV₂：165～210J的高强钢，其厚度为26～50mm相同板厚组合对接；匹配的焊条抗拉强度大于700MPa，直径 Φ4.0mm；手工焊坡口采用双面V型非对称60°坡口，钝边2mm；焊接电流160A、电压26V、速度15cm/min、线能量17kj/cm，采用连续施焊并使焊缝填满，层间温度控制在100～150℃。焊前不预热、焊后不需热处理。中国专利申请号为CN201310282949.0文献4公开了一种屈服强度≥500MPa级桥梁钢手工焊接方法，适用的基板性能：R_eL≥500MPa，R_m≥650MPa，A≥18%，-40℃KV₂≥120J；板厚组合为32mm等厚；焊接坡口形式为双面V型对称，坡口角度为60°，钝边2mm；匹配焊条的抗拉强度≥650MPa，焊条直径Ф4.0mm；焊接：电流165~175A，电压25~26V，速度~15cm/min，线能量17~18kj/cm，焊条烘烤制度为350℃×1h；采用多层多道连续施焊。且焊前不预热、焊后不热处理。专利文献4适用范围主要用于大跨度高强度桥梁结构的建造，其解决的关键问题是在保证安全服役的前提下，焊接后结构不变形、无裂纹产生，接头具有优良力学性能及低温韧性。专利文献3为适用于抗拉强度为690～760MPa级别的桥梁钢及工程结构钢手工焊接方法，专利文献4为适用于抗拉强度为≥650MPa 级别的桥梁结构钢手工焊接方法，其区别在于不同焊接材料及不同焊接工艺、不同服役技术条件（-40℃KV₂≥48J）。而本专利适用于抗拉强度为≥650MPa 级别的大型压力容器结构钢手工焊接方法，其焊接材料及焊接工艺、服役技术条件（-40℃KV₂≥54J）均要求较严格。众所周知，随着钢种的强度级别与板厚的增加，大型压力容器结构用钢焊接防裂是容器建造的关键技术难点。本专利其核心创新点是提出了一种手工焊接工艺与匹配材料焊接大型压力容器结构钢厚板的对接焊缝焊前不预热、焊后不进行热处理的焊接工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于解决目前手工焊接工艺与匹配材料焊接大型压力容器钢用厚板所存在的不匹配、不能满足要求的问题，提出一种焊接拉强度为≥610MPa，熔敷金属冲击功与实际接头韧性能满足要求，接头低温冲击性能良好，并在制造过程焊前不预热、焊后不进行热处理的用于抗拉强度≥610MPa压力容器钢厚板手工焊接方法。

实现上述目的技术内容：

一种用于抗拉强度≥610MPa压力容器钢厚板手工焊接方法，其焊接步骤：