[发明专利]合金钢板焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域。更具体地说，本发明涉及一种合金钢板焊接工艺。

背景技术

合金钢具有高强度、高韧性以及良好的综合性能，在工业领域得到广泛的运用。但是，任何金属结构材料的广泛运用不仅取决于其自身的性能特点，而且也依赖于焊接的技术技术水平。但是目前采用的气体保护电弧焊对合金钢进行焊接的方法存在焊缝结构不佳、焊接接头塑性和韧性不足、焊接残余应力大等缺陷。因此，亟需设计一种新型的焊接方法来消除这些缺陷。

发明内容

本发明的目的是通过合金钢板的焊接工艺，改善焊缝结构，减小焊接残余应力，提高焊缝质量，增强焊接接头的塑性和韧性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种合金钢板焊接工艺，包括以下步骤：

步骤一、将两块待焊接的合金钢板的接口进行坡口加工，并使两块合金钢板对接形成上部V型坡口和下部V型坡口，然后用纱布将上部V型坡口和下部V型坡口均打磨出金属光泽，随后用氢氧化钠溶液将坡口冲洗2-3次并晾干；其中，上部V型坡口和下部V型坡口的其中一个面均沿竖直方向，并与另一个面呈45°角；

步骤二、对所述上部V型坡口进行第一层焊接，焊至所述上部V型坡口高度的1/2，然后将两块合金钢板翻面清根，对所述下部V型坡口进行第一层焊接，焊至所述下部V型坡口高度的1/4；

步骤三、将两块合金钢板翻面，用火焰将所述上部V型坡口的第一层焊加热5-8min，在加热的同时用20kHz的超声波对所述上部V型坡口的第一层焊进行辐照，然后立即对所述上部V型坡口进行第二层焊接，焊至所述对上部V型坡口高度的3/4；再次将两块合金钢板翻面，用火焰将所述下部V型坡口的第一层焊加热10-15min，在加热的同时用25kHz的超声波对下部V型坡口的第一层焊进行辐照，然后立即对所述下部V型坡口进行第二层焊接，焊至所述对下部V型坡口高度的3/4；

步骤四、将两块合金钢板翻面，用火焰将所述上部V型坡口的第二层焊加热15-20min，在加热的同时用30kHz的超声波对所述上部V型坡口的第二层焊进行辐照，然后立即对所述上部V型坡口进行第三层焊接，至将所述上部V型坡口焊满；再次将两块合金钢板翻面，用火焰将所述下部V型坡口的第二层焊加热15-20min，在加热的同时用30kHz的超声波对所述下部V型坡口的第二层焊进行辐照，然后立即对所述下部V型坡口进行第三层焊接，至将所述下部V型坡口焊满。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，所述合金钢板为Q460钢板，所述合金钢板的厚度为30mm。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，在所述步骤二中，对所述上部V型坡口和所述下部V型坡口进行第一层焊接的焊接参数：焊接电流为135-145A，焊接电压为20V，焊接速度100-120mm/min，CO₂气体流量为15-18L/min。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，在所述步骤三中，对所述上部V型坡口和所述下部V型坡口进行第二层焊接的焊接参数：焊接电流为150-160A，焊接电压为22V，焊接速度120-140mm/min，CO₂气体流量为18-20L/min。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，在所述步骤四中，对所述上部V型坡口和所述下部V型坡口进行第三层焊接的焊接参数：焊接电流为170-180A，焊接电压为24V，焊接速度180-200mm/min，CO₂气体流量为20-25L/min。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，在所述步骤二中，对所述上部V型坡口进行第一层焊接之前，还包括：

用火焰对所述上部V型坡口及其两侧区域进行加热，至距离所述上部V型坡口的竖直面100mm的区域温度为100℃时，停止加热，然后用火焰对所述下部V型坡口及其两侧区域进行加热，至距离所述下部V型坡口的竖直面100mm的区域温度为100℃时，停止加热。

优选的是，所述的合金钢板焊接工艺，在所述步骤二中，对所述上部V型坡口进行第一层焊接之前，还包括：

取纯度为99.5％的钛粉，涂覆在所述上部V型坡口的倾斜面和所述下部V型坡口的倾斜面上若干个区域上，用功率为3000W的激光照射这些区域至所有钛粉均粘附在所述上部V型坡口的倾斜面和所述下部V型坡口的倾斜面上，停止照射，照射过程中使用氩气作保护气体。

本发明至少包括以下有益效果：