[发明专利]一种高合金中碳Ni-Co型超高强度钢的焊接及热处理方法

说明书

本发明公开了一种高合金中碳Ni‑Co型超高强度钢的焊接及热处理方法，具体针对高合金中碳Ni‑Co型超高强度钢，将两块高合金中碳Ni‑Co型超高强度钢钢板加工后去除表面灰尘及油污，选取型号为ER70S‑6的焊丝；焊接参数的范围为焊接电流65A～120A、焊接电压12.4V～14.4V、焊接速度1.96mm/s～2.88mm/s，对母材进行施焊；焊后进行退火处理，退火处理温度为560℃～750℃，保温时间为60min～190min。本发明通过设置合理的退火温度和保温时间实现高合金中碳Ni‑Co型超高强度钢焊接试样的抗拉强度和延伸率在对过热区的性能影响较小的前提下均得到提高。

技术领域

本发明涉及一种钢材的焊接及热处理方法，具体是一种适用于针对高合金中碳Ni-Co型超高强度钢的焊接及热处理方法，属于热处理技术领域。

背景技术

熔焊时在高温热源的作用下，靠近焊缝两侧的一定范围内发生组织和性能变化的区域称为热影响区。焊接接头主要是由焊缝和热影区两大部分组成，其间存在一个过渡区，称为熔合区。因此要保证焊接接头的质量，就必须使焊缝和热影响区的组织与性能同时都达到要求。热影响区中的过热区的温度在固相线至1100℃之间、宽度约1～3mm，焊接时该区域内奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度明显下降，过热区存在的问题已成为焊接接头的薄弱地带。

高合金中碳Ni-Co型超高强度钢是在具有高韧性、低脆性转变温度的9％Ni型低温钢的基础上发展起来的。在9％Ni钢中添加钴是为了提高钢的Ms(马氏体转变)温度，减少钢中的残余奥氏体，同时，钴在镍钢中起固溶强化作用，还通过加钴来获得钢的自回火特性，从而使这类钢具有优良的焊接性能。碳在这类钢中起强化作用,钢中还含有少量铬和钼，以便在回火时产生弥散强化效应。然而由于高合金中碳Ni-Co型超高强度钢强度较大，如何解决在焊接时焊接接头过热区的塑性和韧度明显下降的问题，一直是业内人士关注的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高合金中碳Ni-Co型超高强度钢的焊接及热处理方法，具体针对高合金中碳Ni-Co型超高强度钢，能够实现提高高合金中碳Ni-Co型超高强度钢焊接接头过热区的抗拉强度。

为实现上述目的，本高合金中碳Ni-Co型超高强度钢的焊接及热处理方法具体针对高合金中碳Ni-Co型超高强度钢，具体包括以下步骤：

步骤一，试件焊接：将两块高合金中碳Ni-Co型超高强度钢钢板加工后去除表面灰尘及油污，根据等强度匹配原则选取焊丝；焊接参数的范围为焊接电流65A～120A、焊接电压12.4V～14.4V、焊接速度1.96mm/s～2.88mm/s，对母材进行施焊；

步骤二，焊后退火处理：进行退火处理，退火处理温度为560℃～750℃，保温时间为60min～190min。

作为本发明的进一步改进方案，步骤一中焊接电流为范围为70A～90A，焊接速度为1.96mm/s～2.5mm/s。

作为本发明的进一步改进方案，步骤二中退火温度与保温时间分别为620℃～658℃与180min～186min。

作为本发明的进一步改进方案，步骤一中两块高合金中碳Ni-Co型超高强度钢钢板加工坡口类型为I型。

作为本发明的进一步改进方案，步骤一中选取的焊丝型号为ER70S-6。

与现有技术相比，本高合金中碳Ni-Co型超高强度钢的焊接及热处理方法通过设置合理的焊接电流和焊接速度可获得较小尺寸的晶粒，通过设置合理的退火温度和保温时间实现高合金中碳Ni-Co型超高强度钢焊接试样的抗拉强度和延伸率均可以得到提高，而过热区的硬度仅仅下降少许，因此可以在对过热区的性能影响较小的前提下实现高合金中碳Ni-Co型超高强度钢焊接试样的抗拉强度和延伸率均可以得到提高。

具体实施方式