[发明专利]一种1000MPa级工程机械高强钢厚板的气体保护焊接方法

说明书

一种1000MPa级工程机械高强钢厚板的气体保护焊接方法，其步骤：焊接母材：为R_m1000～1100MPa的工程机械用调质钢板；为等厚平板对接，坡口为双面V形不对称坡口，坡口角度为60º，钝边为2～3mm，装配间隙为2mm；焊接材料：打底焊丝为700MPa级的实芯气保焊丝，且其直径为1.2mm；填充及盖面焊丝均采用1000MPa级的实芯气保焊丝且焊丝直径为1.2mm；焊接步骤：打底焊接、填充焊接、盖面焊接：焊后进行缓冷并采用石棉布对焊缝两侧300mm范围内的接头区域覆盖。本发明不预热，无后热，保证接头强韧性，减少焊接气体种类及设备和焊丝的更换频次，并能充分发挥高强度钢的高强优势，且可操作性强。

技术领域

本发明涉及一种钢板的气体保护焊接方法，特别是指一种抗拉强度1000MPa级工程机械低合金高强钢厚板的富氩气体保护焊方法。

背景技术

在机械装备的主体结构制造中，选用高强度级别替代低级别钢板对于提高装备的能力和效率，延长使用寿命，减轻设备自重，降低能耗，方便安装和运输，提高机械设备的综合性能有着重大作用。上世纪九十年代，国内所需高强度钢均在600MPa级左右，而到本世纪初，已经开始大规模使用600MPa～900MPa级高强度钢。目前国内对1000MPa级及以上超高强度钢需求量大幅增涨，年需求量达数万吨。为满足国内制造部门的需要，开发了HG980、Q890、Q960、Q1100等超高强度结构钢，主要用于煤矿液压支架、起重机吊臂、载重车辆等工程机械领域。

目前，工程机械高强钢好的焊接，普遍采用熔化极气体保护焊（GMAW）方法，其具有焊材熔敷效率高、易于实现自动化、实芯焊丝扩散氢含量低等特点，特别适合Q890级别以上高强度钢的焊接。为避免线能量过高造成热影响区组织粗大而发生脆化和软化等问题，一般需要控制焊接线能量。同时，对于高强钢厚板而言，由于焊接过程中热影响区容易淬硬，很容易产生焊接冷裂纹。为避免焊接冷裂纹的产生，通常采用焊前预热以及焊后热处理等手段。由于焊前预热不仅浪费能源，还造成劳动条件恶化，不利于施工，积极开发不预热焊接工艺对1000MPa级高强钢推广应用十分有必要。

中国专利申请号为CN200910019599.2的文献，公开了一种900MPa级高强钢不预热组合焊接方法，其采用ø3.2的700～800MPa低氢型高韧性焊条电弧焊打底，900MPa高韧性实芯焊丝配(90～95%)Ar+CO₂混合保护气体进行填充，采用800MPa药芯焊丝配CO₂气体进行盖面，线能量≤22kJ/cm。该技术适应于900MPa级别高强钢的焊接，而且涉及到三种焊接材料和两种焊接保护气体，给实际操作带来不便。中国专利申请号为CN201410125452.2的文献，其公开了一种1000MPa级高强钢不预热组合焊接方法，采用低匹配690MPa 高韧性焊丝钨极氩弧焊打底，900MPa高韧性实芯焊丝配(80～90%)Ar+CO₂混合保护气体进行填充，采用760MPa药芯焊丝配(80～90%)Ar+CO₂混合保护气体进行盖面，线能量12～20kJ/cm，控制层间温度100～150ºC，焊后用硅酸盐保温材料覆盖接头缓冷。该方法也涉及两种焊接方法、三种焊丝，不利于现场操作，接头强度900～980MPa，对于1000MPa级高强钢而言属于低匹配，不利于充分发挥高强度钢的高强优势。

现有焊接方法凡涉及1000MPa级高强钢板的焊接均采用了低强匹配，适用钢板厚度较小（基本在30mm以下），且使用焊接方法、焊接材料种类多，增加焊接气体、设备、焊丝的更换频次，不利于现场实际操作。

发明内容

本发明在于克服新游技术存在的不足，提供一种针对1000MPa级高强钢厚板的不预热，无后热，保证接头强韧性，减少焊接气体种类及设备和焊丝的更换频次，并能充分发挥高强度钢的高强优势，且可操作性强的工程机械高强钢厚板的气体保护焊接方法。

实现上述目的的措施：

一种1000MPa级工程机械高强钢厚板的气体保护焊接方法，其步骤：