[发明专利]一种800MPa级高强水电用钢的焊接方法

说明书

本发明公开了一种800MPa级高强水电用钢的焊接方法，包括以下步骤：S1、在高强水电用钢的待对接焊接处开设不对称的X型坡口或双U型坡口，对高强水电用钢进行预热，预热至100～150℃之间；S2、以氩气和二氧化碳气体为保护气体，直径为φ1.2的焊丝，采用熔化电极气体保护电弧焊对高强水电用钢进行焊接，焊接时：焊接电流为140A～165A，焊接电压为23V～26V，焊接速度70～100mm/min，焊接线能量为22～35Kj/cm；S3、对高强水电用钢焊缝进行后热消氢处理。本发明得到的焊缝焊接性能好。

技术领域

本发明涉及高强钢的焊接技术领域，尤其涉及一种800MPa级高强水电用钢的焊接方法(不包含在其他类目中的金属加工；使用保护气体的电弧焊接)。

背景技术

随着国内水电站水轮发电机组单机容量愈来愈大，如白鹤滩水电站单机容量已达1000MW，蜗壳材料已提高至800MPa级高强度，厚度主要为50～125mm之间。钢板厚度大，因此焊接工程量较大，为提高焊接效率，需研究开发适合蜗壳制造焊接的高效率焊接方法。相对于600-700MPa的钢，800MPa级高强水电用钢由于冷裂纹敏感性系数较大，焊接时更容易出现冷裂纹、夹渣、未熔合问题。尤其在这种厚度较大的情况下，这些问题更加严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种焊缝焊接性能好的800MPa级高强水电用钢的焊接方法。

本申请中所述的“800MPa级高强水电用钢”为厚度为50mm左右、抗拉强度为770MPa～930MPa、屈服强度大于690MPa，或者厚度为125mm左右、抗拉强度为740MPa～900MPa、屈服强度大于650MPa，且延伸率均大于15％，-40℃冲击吸收功大于100J的钢。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种800MPa级高强水电用钢的焊接方法，包括以下步骤：

S1、焊前准备：在高强水电用钢的待对接焊接处开设不对称的X型坡口或双U型坡口，对高强水电用钢进行预热，预热至100～150℃之间；

S2、焊接：以氩气和二氧化碳气体为保护气体，直径为φ1.2的焊丝，采用熔化电极气体保护电弧焊对高强水电用钢进行焊接，焊接时：焊接电流为140A～165A，焊接电压为23V～26V，焊接速度为70～100mm/min，焊接线能量为22～35Kj/cm；

S3、焊后处理：对高强水电用钢焊缝进行后热消氢处理。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述高强水电用钢的化学成分及质量百分数为：C≤0.09，0.50≤Ni≤1.50，Si≤0.50，0.70≤Mn≤1.50，P≤0.015，S≤0.005，Cr≤0.60，Mo≤0.70，Cu≤0.50，V≤0.050，B≤0.004；或

所述高强水电用钢的化学成分及质量百分数为：C≤0.11，0.80≤Ni≤1.80，Si≤0.50，0.70≤Mn≤1.50，P≤0.015，S≤0.005，Cr≤0.60，Mo≤0.70，Cu≤0.50，V≤0.050，B≤0.004。

所述步骤S1中，所述不对称X型坡口或双U型坡口的钝边为2～3mm，间隙为3mm，所述不对称X型坡口或U型坡口的上坡口和下坡口的厚度比为A，1＜A＜2。

当采用不对称X型坡口时，坡口角度为40°～60°。

当采用不对称双U型坡口时，坡口角度为16°～24°。

所述步骤S2中，焊接时先正面焊接4～5层后进行背缝清根，再进行背面焊接，根据焊接时的变形情况交替焊接正背缝直至焊接完成。