[发明专利]微合金化TMCP Q460钢FCAW焊接方法

摘要

一种微合金化TMCP Q460钢FCAW焊接方法。该方法包括：1、选用药芯焊丝作为焊接材料；2、清理组对，坡口表面和附近母材应打磨清理；3、确定t8/5时间＜20s，按照t8/5时间确定临界厚度(16mm)上下的热输入范围：工件厚度≤临界厚度时≤17.6kJ/cm，工件厚度＞临界厚度时≤30kJ/cm；4、以临界厚度(16mm)为例的一组Q460E焊接钢管的焊接工艺及参数：采用单面焊双面成型工艺，多层多道焊接，层间温度控制在150℃以下。打底层焊接电流135-145A，焊接电压19.5-20V，焊接速度80-120mm/min；填充层焊接电流135-160A，焊接电压20-23V，焊接速度90-170mm/min，盖面层焊接电流160-180A，焊接电压21-23V；焊前不进行预热，无焊后热处理；5、本发明方法能够满足TMCP Q460钢的焊接要求，得到性能良好的焊接接头。

主权项

一种微合金化TMCP Q460钢FCAW焊接方法，其特征在于该方法包括：第一、选用药芯焊丝作为焊接材料；第二、清理组对根据管材厚度选择坡口形式及尺寸为32.5°±2.5°，钝边量1‑2mm，组对间隙为3‑4mm，坡口表面和附近母材内、外侧各20mm应打磨，将铁锈、油污、氧化皮杂物清理干净，直至露出金属光泽；第三、焊接工艺参数：通过试验及计算得到TMCP Q460钢薄板与厚板的临界厚度为16mm；TMCP Q460钢合金元素含量低，HAZ淬硬和冷裂倾向很小，所以不必考虑t8/5下限问题，只需要进行上线的确定，经热模拟试验得到t8/5时间上限为＜20s；厚度超过临界厚度时按照如下t8/5理论计算公式进行热输入计算； t 8 / 5 = ( 0.67 - 5 × 10 - 4 T o ) ηE ( 1 500 - T o - 1 800 - T o ) F 3 式中：η——不同焊接方法的相对效率，取0.85；E——热输入，J/cm；T0——初始温度，℃；F3——接头系数，取1.0得到工件厚度大于临界厚度时热输入E的上限为≤30kJ/cm；通过工艺及热模拟试验验证，按照此热输入条件进行焊接能够得到性能良好的焊接接头；工件厚度小于等于临界厚度时按照以下经验公式进行计算； t 8 / 5 = ( 0.043 - 4.3 × 10 - 5 T 0 ) η 2 E 2 δ 2 [ ( 1 500 - T 0 ) 2 - ( 1 800 - T 0 ) 2 ] F 2 式中：η——不同焊接方法的相对效率，取0.85；E——热输入，J/cm；T0——初始温度，℃；F2——接头系数；δ——板厚，cm；t8/5必须＜20s，相对效率，取0.85，板厚16mm，层间温度为150℃，接头系数取1，得到E上限为17.6kJ/cm。