[发明专利]一种485MPa级厚规格耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺

说明书

本发明公开了一种485MPa级厚规格耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺。属于钢铁材料焊接领域，具体步骤：预备与485MPa级厚规格耐候桥梁钢相匹配的焊接材料；确定485MPa级厚规格耐候桥梁钢的坡口型式；对485MPa级厚规格耐候桥梁钢进行埋弧焊接工艺。本发明采用与高性能桥梁钢相匹配的焊接材料和焊接工艺参数，解决了在较大热输入条件下厚规格桥梁钢焊接接头低温韧性、强度和冷弯性能难以兼顾的问题，达到了‑40℃接头各部位冲击韧性高于60J的高标准要求；实现了焊前低温预热，焊后免热处理工艺，在实施过程中达到焊接接头性能优良和焊缝成形良好二者兼顾的效果，适用于大跨结构工程用低屈强比耐候系列桥梁钢的推广应用。

技术领域

本发明属于钢铁材料焊接领域，涉及一种485MPa级厚规格耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺，具体的，是涉及一种屈服强度485MPa级厚规格低屈强比耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺。

背景技术

现有技术中，焊接是桥梁用钢实现其应用价值最重要的加工手段，焊接性能也是桥梁用钢最重要的使用性能之一；随着钢材强度的提高，钢材的焊接质量要求也随之提高，接头质量直接影响桥梁的使用安全性和可靠性。接头的强韧性是由母材的化学成分、制造工艺及焊接热循环等多种条件决定的，不同的焊接工艺会导致焊缝和热影响区产生不同的组织，焊接热输入是影响焊接接头冲击韧性和强度的关键。在耐候桥梁钢的实际应用中，为了提高焊接效率，通常会尽可能采用较大的线能量进行焊接，但在焊接热循环过程中由于峰值温度较高，焊缝金属易产生粗大的先共析铁素体，尤其是板厚较大时，由于高温停留时间长，粗晶热影响区易产生更粗大的板条贝氏体和粒状贝氏体，这会导致接头发生脆化，接头性能难以保证。同时，实际工程应用中桥梁用钢大多以QT态为主，但此类钢板不仅生产周期长，工序复杂，工艺成本高，且因调质处理后回火索氏体组织的产生导致屈强比较高(＞0.93)，抗震性较差，为降低屈强比提高钢材抗震性，在桥梁钢生产工艺上通常采用TMCP工艺，该工艺由于流程简单、可通过组织调控降低屈强比等优点，成为新时期桥梁钢的发展方向，但由于TMCP态钢材相对QT态存在组织均匀性差及应力较大等问题，给桥梁钢的焊接造成困难。

为保证TMCP态低屈强比耐候桥梁钢的焊接质量，同时兼顾接头的力学性能(低温韧性、强度等)与冷弯性能，开发高性能低屈强比耐候桥梁钢、合理匹配焊接材料和选择焊接工艺参数是技术关键。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供了一种屈服强度485MPa级厚规格低屈强比耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺，采用本发明的埋弧焊焊接工艺，可同时保证厚规格TMCP态低屈强比耐候桥梁钢焊接接头的强度、低温韧性与冷弯性能。

技术方案：本发明所述的一种485MPa级厚规格耐候桥梁钢的埋弧焊接工艺，其具体操作步骤如下：

(1)、预备与485MPa级厚规格耐候桥梁钢相匹配的焊接材料；

(2)、确定485MPa级厚规格耐候桥梁钢的坡口型式；

(3)、根据确定的坡口型式，对485MPa级厚规格耐候桥梁钢进行埋弧焊接工艺。

进一步的，在步骤(1)中，所述485MPa级厚规格耐候桥梁钢采用低碳多元合金化成分体系，其屈服强度ReL≥485MPa，抗拉强度585MPa≤Rm≤760MPa，屈强比YR≤0.80，延伸率A≥19％，-40℃冲击功Akv≥200J。

进一步的，在步骤(1)中，所述焊接材料选用埋弧焊丝，其抗拉强度R_m≥620MPa，

所用焊丝化学成分及重量百分比为：C：0.05～0.08％，Mn：1.3～1.8％，Si：0.1～0.3％，S：≤0.005％，P：≤0.020％，Ni：0.4～0.8％，Cr：0.4～0.8％，Cu：0.2～0.5％，Alt：0.02～0.04％，余量为Fe及不可避免杂质。

进一步的，在步骤(2)中，所述的坡口型式为对称V型坡口，其正面坡口和反面坡口角度均为60°，根部留钝边2mm。