[发明专利]高锰高铝钢锚链的焊接工艺

说明书

本发明公开了一种高锰高铝钢锚链的焊接工艺，包括如下步骤：下料步骤；弯环步骤；坡口加工步骤；自熔打底焊接步骤；链环正面的填充层焊接步骤；清根步骤；链环背面的填充层焊接步骤；检验步骤。本发明采用高锰高铝钢制备锚链，由于高锰高铝钢具有优异的抗冲击性能，能够在恶劣的海洋环境上有效吸收工程设备运动带来的冲击能，大幅度提高锚链的使用寿命，保证了锚链使用时的安全性。本发明提供的高锰高铝钢锚链的焊接工艺，解决了现有技术中高锰高铝钢锚链焊接的诸多问题，更适用于高锰高铝钢锚链的生产。

技术领域

本发明涉及船舶及海洋工程技术领域，具体而言，涉及一种高锰高铝钢锚链的焊接工艺。

背景技术

锚链是连接锚和船体、海洋工程设备之间的链条，对海上作业的安全有着重要作用。随着海洋工程不断向深海发展，海上环境会更加恶劣，链条除了受到静力拉伸作用外还经常受到冲击拉伸作用，因此，各类设施对链条的抗冲击性能的要求也越来越高。传统提升链条综合性能的方法主要为提升链条规格或提升链条强度等级。但是，海洋设施上的链环直径受诸多因素制约，且更高的强度级别链条往往伴随着塑性降低、抗冲击性能下降、焊接性差等一系列问题。

高锰高铝钢作为近些年新发展的一种钢材，组织为奥氏体，塑性变形模式除了位错滑移外，还伴随有孪晶诱导塑性变形，使其具有优异的塑性、抗拉强度和抗冲击性能，有望在海洋工程中有所应用。

在锚链的生产方法中，焊接锚链因具有良好的质量和适中的制造成本使得其得以广泛的应用。目前，自动化程度高的闪光焊是目前大多数锚链的主流生产形式。但该焊接方法不适用于高锰高铝钢锚链焊接，主要原因是高锰高铝钢含有铝元素和较高的Mn和C元素，闪光对焊由于无气体保护且心部热输入量较大，导致在焊接时产生大量烟尘且端部由于顶锻力的存在会发生错边造成锚链变形增大，影响接头强度，因此，闪光对焊不适用于高锰高铝钢锚链的生产。

综上所述，现有技术中高锰高铝钢锚链焊接的焊接方式不适用高锰高铝钢锚链的生产。

发明内容

本发明实施例中提供一种适用高锰高铝钢锚链的生产的高锰高铝钢锚链的焊接工艺。

为实现上述目的，本发明提供了一种高锰高铝钢锚链的焊接工艺，包括如下步骤：

下料步骤：选择高锰高铝钢棒材作为原材料，所述高锰高铝钢棒材规格为Φ8～Φ30mm，屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥800MPa，延伸率≥40％，断面收缩率≥40％；

弯环步骤：将高锰高铝钢棒材在弯环机上进行弯环，先将高锰高铝钢棒材绕弯心轴弯折成底部水平的U形，再将U形的两侧边绕弯心轴向中间弯折，将链环的两个端面相互靠近，保证两端面间隙不超过2mm；

坡口加工步骤：对链环两端进行坡口加工，对坡口及两侧至少20mm范围内进行打磨，去除表面铁锈和水；

自熔打底焊接步骤：首先进行打底层焊接，焊接方式为氩弧焊自熔打底，链环的正面及背面均采用富氩气体保护；

链环正面的填充层焊接步骤：对链环的正面进行第一层填充焊缝焊接，链环的正面及背面均采用富氩气体保护焊接，焊接材料使用与母材成分相同的实芯焊丝，完成该道次后再进行下一道次，直到焊缝余高高于链环表面；

清根步骤：链环的背面进行清根处理，清除焊根中的积碳和缺陷，对清理好的坡口再进行打磨，并彻底清除清根后坡口及其两侧的熔渣、毛刺，直至露出金属光泽，且保持清根后坡口宽度和深度在沿焊缝的方向保持一致；

链环背面的填充层焊接步骤：对链环的背面进行第一层填充焊缝焊接，链环的正面及背面均采用富氩气体保护焊接，焊接材料使用与母材成分相同的实芯焊丝，完成该道次后再进行下一道次，直到焊缝余高高于链环表面；

检验步骤：对弯折链环两端面间隙进行检测以及对链环焊后焊缝处气孔、夹渣性进行检测。