[发明专利]一种Q420B钢板的GMAW-Ar焊接方法

说明书

本发明提供一种Q420B钢板的GMAW‑Ar焊接方法，包括以下步骤：S1：在试件上制作不对称X形坡口。S2：用砂轮机将坡口面、以及坡口外围20mm范围内进行打磨。S3：将打磨后的试件拼装。S4：将拼装的试件进行定位焊。S5：施焊前采用火焰加热法对试件进行预热。S6：打底采用GMAW‑Ar的方法进行施焊。S7：采用GMAW‑Ar的方法进行施焊。S8：采用碳弧气刨对打底层焊道根部进行清理。S9：采用火焰加热法将层间温度控制在150～200℃。S10：清理熔渣以及焊接过程中的飞溅。S11：探伤。本发明的Q420B钢板的GMAW‑Ar焊接方法有效控制冷裂纹以及层状撕裂倾向，提高焊缝质量。

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，尤其涉及一种Q420B钢板的GMAW-Ar焊接方法。

背景技术

Q420BB是一种低合金高强度结构钢，随着我国工业的发展，以Q420B为代表的新型高强度结构钢大量应用在建筑钢结构的生产、建设以及输电线路的大跨越钢管塔中。钢结构工程中焊接难度依据GB/50661-2011中钢材的碳当量可分为A至D四个难度等级，通常按照钢材的碳当量来判断钢材的可焊性，钢材的碳当量越大，其焊缝冷裂纹倾向越大，焊接性能就越差，焊接难度也相对较大。

然而，由于Q420B低合金高强结构钢加入V、Ti、Nb等强碳化物形成元素，对焊缝性能造成影响，使其焊接性能不够稳定。由于钢材中各合金元素的含量在每批次中有微小的变化，Q420B的碳当量也存在微小的变化，其变化范围介于0.45-0.47，焊接难度属于C级，从焊接性能角度分析，Q420B的焊接难度较大；从构件的板厚上分析，板厚越大，钢板在Z向的性能越差，厚板焊接收缩量越大大，因此，Q420B钢板焊接时容易出现层状撕裂倾向，导致焊接效果差。

发明内容

本发明提供一种有效控制冷裂纹以及层状撕裂倾向，使焊缝质量达到一级要求的Q420B钢板的GMAW-Ar焊接方法。

本发明采用的技术方案为：一种Q420B钢板的GMAW-Ar焊接方法，其包括以下步骤：

S1：制备坡口：在试件上制作不对称X形坡口，深坡口角度为50°，浅坡口角度为60°；深坡口高度为2/3tmm，浅坡口高度为1/3tmm；坡口预留钝边为0～2mm；其中，t为试件的厚度；

S2：打磨接头：用砂轮机将坡口面、以及坡口外围20mm范围内进行打磨，清除锈蚀、油污、氧化皮、以及水，使试件露出金属光泽；

S3：拼接：将打磨后的试件进行拼装；

S4：定位焊：将拼装的试件进行定位焊，定位焊长度为20～30mm，高度为2～3mm，间距≤400mm，且焊接点≥3点；

S5：焊前预热：施焊前采用火焰加热法对试件进行预热，预热区域为坡口及坡口两侧，预热宽度大于板厚的1.5倍且不小于100mm，预热温度为130～180℃；

S6：打底焊接：打底采用GMAW-Ar的方法进行施焊，首层焊接从深坡口面进行施焊并使得根部完全熔透；

S7：填充及盖面焊接：采用GMAW-Ar的方法进行施焊，施焊前清理每层焊道表面氧化皮；

S8：清根：翻转试件使的浅坡口置于上方，采用碳弧气刨对打底层焊道根部进行清理，清除根部缺陷，清根后的凹槽形成≥10°的U形坡口；

S9：层温控制：每层焊道施焊完后采用专用的测温仪器进行测量，采用火焰加热法将层间温度控制在150～200℃；

S10：焊后处理：等焊缝冷却至常温后，清理熔渣以及焊接过程中的飞溅；

S11：探伤。

进一步地，S6和S7中，焊丝型号为ER55-G，焊丝直径为1.2mm。