發(fā)布時(shí)間：2020-07-14 18:14

【摘要】：從焊材選擇、焊接電源和焊絲排列等方面介紹了特厚板埋弧焊的工藝特點(diǎn),并且采用正面雙絲埋弧焊和反面三絲埋弧焊的焊接方法對150 mm厚的低合金鋼Q345D厚板進(jìn)行了對接平焊,對比分析了兩種焊接工藝下焊接接頭的力學(xué)性能和微觀組織。結(jié)果表明,采用合理的電源組合、焊絲排列和合適的焊接材料,所得焊縫內(nèi)部無夾渣、氣孔等焊接缺陷,焊縫成形美觀;焊接接頭抗拉強(qiáng)度均高于母材,所有彎曲試樣均合格,焊接接頭整體沖擊韌性滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求,但在多層多道焊的條件下,距離熔合線5 mm區(qū)域出現(xiàn)了韌性下降的現(xiàn)象,原因是多層多道焊接熱循環(huán)影響下造成該區(qū)域晶粒粗大,同時(shí)出現(xiàn)了大量粒狀貝氏體。
【圖文】：

《熱加工工藝》2018年12月第47卷第23期通焊絲H10Mn2的成分對比見表1。同時(shí)為了防止夾渣，所選焊劑為NSH-50M。相比于焊絲H10Mn2，焊絲TGM-H50Q的C含量更低，提高了焊縫金屬的抗冷裂紋和熱裂紋的性能；Mn的含量更高，通過Mn的固溶強(qiáng)化作用提高焊縫金屬強(qiáng)度；S、P均不大于0.010%，從而降低焊縫中低熔點(diǎn)雜質(zhì)的產(chǎn)生，避免了結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生；Ni的含量更高，起到了韌化基體的作用，進(jìn)一步提高了焊縫金屬的低溫韌性。試驗(yàn)?zāi)覆牟馁|(zhì)為Q345D，規(guī)格為150mm×500mm×1000mm，力學(xué)性能見表2。接頭坡口尺寸如圖1所示。1.2試驗(yàn)方法（1）焊接電源為保證焊縫成形良好美觀，多絲埋弧焊均采用獨(dú)立電源供電。其中雙絲埋弧焊電源采用直流反接+交流的方式。三絲埋弧焊電源則采用直流反接+交流+交流的方式[2]。雙絲電源類型為主絲DCEP+后輔絲AC，三絲電源類型為主絲DCEP+中間輔絲AC+后輔絲AC。（2）焊絲的間距和角度考慮到超厚板焊接的坡口形式和焊接速度，本試驗(yàn)中雙絲埋弧焊焊絲間距為35mm，前置焊絲向后傾斜于鋼板表面75°，以獲得足夠熔深；后置焊絲垂直于鋼板，對前置焊絲起蓋面作用，以獲得平滑的焊道表面，為了防止夾渣、咬邊，前置焊絲中心與后置焊絲中心在橫向保持一倍焊絲直徑的距離；三絲埋弧焊中前兩絲間距為35mm，后兩絲間距為120mm，防止后兩絲間距過近導(dǎo)致熱量集中，第三根焊絲向前傾斜于鋼板表面85°（圖2）。故雙絲為縱列，焊絲中心間距為35mm,與試板平面夾角依次為75°、90°；三絲為縱列?

煞侄員燃鉤?1。同時(shí)為了防止夾渣，所選焊劑為NSH-50M。相比于焊絲H10Mn2，焊絲TGM-H50Q的C含量更低，提高了焊縫金屬的抗冷裂紋和熱裂紋的性能；Mn的含量更高，通過Mn的固溶強(qiáng)化作用提高焊縫金屬強(qiáng)度；S、P均不大于0.010%，從而降低焊縫中低熔點(diǎn)雜質(zhì)的產(chǎn)生，避免了結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生；Ni的含量更高，起到了韌化基體的作用，進(jìn)一步提高了焊縫金屬的低溫韌性。試驗(yàn)?zāi)覆牟馁|(zhì)為Q345D，規(guī)格為150mm×500mm×1000mm，力學(xué)性能見表2。接頭坡口尺寸如圖1所示。1.2試驗(yàn)方法（1）焊接電源為保證焊縫成形良好美觀，多絲埋弧焊均采用獨(dú)立電源供電。其中雙絲埋弧焊電源采用直流反接+交流的方式。三絲埋弧焊電源則采用直流反接+交流+交流的方式[2]。雙絲電源類型為主絲DCEP+后輔絲AC，三絲電源類型為主絲DCEP+中間輔絲AC+后輔絲AC。（2）焊絲的間距和角度考慮到超厚板焊接的坡口形式和焊接速度，本試驗(yàn)中雙絲埋弧焊焊絲間距為35mm，前置焊絲向后傾斜于鋼板表面75°，以獲得足夠熔深；后置焊絲垂直于鋼板，對前置焊絲起蓋面作用，以獲得平滑的焊道表面，為了防止夾渣、咬邊，前置焊絲中心與后置焊絲中心在橫向保持一倍焊絲直徑的距離；三絲埋弧焊中前兩絲間距為35mm，后兩絲間距為120mm，防止后兩絲間距過近導(dǎo)致熱量集中，第三根焊絲向前傾斜于鋼板表面85°（圖2）。故雙絲為縱列，焊絲中心間距為35mm,與試板平面夾角依次為75°、90°；三絲為縱列，焊絲中心間距為35、120mm，與試板平面夾角依次為75°、90°、8

鄖爸煤桿科鷥敲孀饔?，以獲得平滑的焊道表面，為了防止夾渣、咬邊，前置焊絲中心與后置焊絲中心在橫向保持一倍焊絲直徑的距離；三絲埋弧焊中前兩絲間距為35mm，后兩絲間距為120mm，防止后兩絲間距過近導(dǎo)致熱量集中，第三根焊絲向前傾斜于鋼板表面85°（圖2）。故雙絲為縱列，焊絲中心間距為35mm,與試板平面夾角依次為75°、90°；三絲為縱列，焊絲中心間距為35、120mm，與試板平面夾角依次為75°、90°、85°。（3）焊縫道次分布焊縫道次分布及焊接高度如圖3所示。正面采用雙絲埋弧焊進(jìn)行分邊焊，共焊7層13道，反面采用三絲埋弧焊，共焊4層7道。為保證焊縫良好的成型外觀，均采用雙絲進(jìn)行蓋面，具體焊接參數(shù)見表3。焊接完成后，沿垂直焊縫方向截取試樣，對試樣進(jìn)行打磨、拋光，用4%的硝酸酒精腐蝕，用相機(jī)拍攝接頭的宏觀形貌；在CMM200型號顯微鏡下觀察焊接接頭焊縫及熱影響區(qū)微觀組織。按照GB2652-2008《焊縫及熔敷金屬拉伸試驗(yàn)方法》、GB/T229-2007《金屬低溫沖擊韌性試驗(yàn)方法》和56.246232011.275°105°圖1坡口尺寸(mm)Fig.1Groovesizes(mm)15°T1553545鋼板表面35120焊接方向圖2三絲埋弧焊焊絲間距和角度(mm)Fig.2Wirespacingandangleofthethree-wiresubmergedarcwelding(mm)123121310119872645311237264531圖3焊縫道次分布及焊接高度Fig.3Weldbeaddistributionandweldingheight雙絲埋弧焊高度65mm鈍邊20mm三絲埋弧焊高度65mm表1H10Mn2焊絲與TGM-H50Q焊絲的主要成分(質(zhì)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉清梅;魏麗艷;;特厚板品種生產(chǎn)現(xiàn)狀及新技術(shù)研究[J];上海金屬;2011年06期

2 高國兵;費(fèi)新華;虞明達(dá);賀明玄;;三絲埋弧焊技術(shù)在厚板焊接中的應(yīng)用[J];施工技術(shù);2008年05期

3 習(xí)天輝,陳曉,袁澤喜;大線能量焊接用鋼熱影響區(qū)組織和性能的研究進(jìn)展[J];特殊鋼;2003年05期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 隋志強(qiáng);齊彥昌;肖紅軍;王軍麗;朱青松;;熱輸入對E36鋼SAW焊縫組織及韌性的影響[J];材料科學(xué)與工藝;2015年06期

2 黃華貴;呂增偉;燕猛;杜鳳山;;304不銹鋼特厚板熱軋復(fù)合過程物理模擬[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期

3 何琴琴;羅曄;馬廣程;;特厚鋼板軋制用坯料制造方法及生產(chǎn)實(shí)踐[J];武鋼技術(shù);2015年05期

4 李婧;邵長靜;劉相華;趙德文;;Q345高強(qiáng)度寬厚鋼板探傷缺陷原因及分析[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2015年05期

5 高照海;唐鄭磊;許少普;李忠波;張強(qiáng);康文舉;;80～100mm厚正火低溫壓力容器鋼16MnDR的開發(fā)[J];鋼鐵研究;2015年02期

6 范哲超;豐洪微;;PLC控制下AZ31鎂合金焊接工藝的優(yōu)化[J];鑄造技術(shù);2015年03期

7 李婧;王秉新;劉相華;趙德文;;Q420特厚鋼板連續(xù)冷卻過程的相變行為[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2015年02期

8 嚴(yán)鏗;李正斌;;F550Z高強(qiáng)鋼埋弧焊焊接工藝及接頭性能研究[J];焊接技術(shù);2014年12期

9 陳振業(yè);張曉力;張栻飛;楊躍輝;韋明;李紅文;;低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345B特厚板的復(fù)合軋制工藝[J];特殊鋼;2014年04期

10 劉炳良;張朝許;;退火工藝對中厚板焊接性能的影響[J];金屬熱處理;2014年07期

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫決定;龍莉;;日本連鑄板坯制造特厚板技術(shù)[J];冶金信息導(dǎo)刊;2011年03期

2 楊宏權(quán);李宜男;;國產(chǎn)SA-299特厚板性能試驗(yàn)研究[J];電焊機(jī);2010年02期

3 唐帥;劉振宇;王國棟;;低屈強(qiáng)比590/780MPa建筑用鋼DL-T工藝研究[J];軋鋼;2010年01期

4 康永林;陳繼平;;國外軋鋼技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)[J];軋鋼;2009年01期

5 馬朝暉;屈朝霞;王海濤;李自剛;;100mm厚高層建筑用Q345GJD特厚板的焊接性能研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2009年01期

6 狄國標(biāo);劉振宇;郝利強(qiáng);劉相華;;海洋平臺用鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];機(jī)械工程材料;2008年08期

7 馮光宏;史秉華;;鋼材在線熱處理技術(shù)[J];特鋼技術(shù);2007年01期

8 韋明,李玉謙,王升;海洋平臺用鋼[J];寬厚板;2002年04期

9 王核源,張舒慶;Ti、B微量元素對焊縫金屬韌性的作用[J];機(jī)械;2002年01期

10 陳茂愛,唐逸民,樓松年;Ti對低合金高強(qiáng)度鋼焊接粗晶熱影響區(qū)組織及韌性的影響[J];特殊鋼;2001年05期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉云;段麗娟;;特厚板翻板機(jī)設(shè)計(jì)[J];一重技術(shù);2012年03期

2 ;埋弧焊工藝方法及其分類[J];現(xiàn)代焊接;2013年12期

3 梁秋敏;;高強(qiáng)特厚板焊接施工工藝監(jiān)造[J];嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)報(bào);2014年08期

4 馮宗強(qiáng);;4200毫米特厚板車間的雙邊剪[J];重型機(jī)械;1981年05期

5 田懷連;;影響埋弧焊焊接質(zhì)量的焊劑因素[J];現(xiàn)代焊接;2007年09期

6 金云龍;抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),共圖發(fā)展——淺析埋弧焊前景[J];電焊機(jī);2002年02期

7 王念慈;;埋弧焊參數(shù)控制經(jīng)驗(yàn)[J];焊接;1988年06期

8 ;哈爾濱焊接研究所1988年科研成果論文摘要(下)[J];焊接;1989年06期

9 張定久;;自制焊劑篩渣機(jī)[J];焊接;1989年12期

10 周業(yè)基;日本高效埋弧焊工藝的若干應(yīng)用[J];廣船科技;1998年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉樂;孟子祺;石妙杰;侯耿杰;李紅斌;;差溫軋制特厚板數(shù)值模擬研究[A];創(chuàng)新塑性加工技術(shù)，推動(dòng)智能制造發(fā)展——第十五屆全國塑性工程學(xué)會年會暨第七屆全球華人塑性加工技術(shù)交流會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2017年

2 薛勇;;埋弧焊焊接技巧與應(yīng)用[A];“決策論壇——區(qū)域發(fā)展與公共政策研究學(xué)術(shù)研討會”論文集（下）[C];2016年

3 李延豐;;中國螺旋縫埋弧焊管制造技術(shù)的發(fā)展[A];第十四屆中國（北方）鋼管與管道技術(shù)交流會會議論文集[C];2011年

4 滕飛;朱政強(qiáng);陳立功;倪純珍;;振動(dòng)埋弧焊工藝初探[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

5 許威;曹軍;李芳振;趙翠華;史宜濤;;平板對接雙絲埋弧焊電磁攪拌方法研究[A];'2011全國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

6 徐維普;邱艷麗;羅曉明;;埋弧焊鋼管的制造監(jiān)督檢驗(yàn)探討[A];第十五次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

7 汪彬;王玉春;王林昌;史忠珂;朱大喜;;兩種埋弧焊工藝在海洋工程結(jié)構(gòu)焊接中的應(yīng)用對比[A];'2012中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會論文集[C];2012年

8 杜永勤;陳孝國;魏榮;;大坡口懸空埋弧焊工藝[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

9 王成文;王保義;;埋弧焊燒結(jié)焊劑在重型機(jī)器生產(chǎn)中的應(yīng)用[A];第二屆中國北方焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

10 劉寶強(qiáng);;螺旋鋼管埋弧焊焊點(diǎn)位置、傾角、側(cè)傾角與焊接速度對焊接質(zhì)量的影響[A];2008年全國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會議文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 余偉 李高盛 蔡慶伍 陳雨來;特厚板差溫軋制工藝與組織控制技術(shù)的研發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

2 潘俊杰 魯麗嬌;酒鋼特厚板Z向性能研究獲突破[N];中國冶金報(bào);2013年

3 侯華興 楊穎 張哲 李新玲 劉明;HTP技術(shù)在高強(qiáng)度特厚板生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

4 ;高韌性埋弧焊焊接材料[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2001年

5 高宏適;低熱輸入埋弧焊焊接技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

6 牛明安;2.25Cr—1Mo鋼埋弧焊高韌度焊接新技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 謝保盛;軋制工藝影響高強(qiáng)韌特厚板組織與力學(xué)性能的機(jī)理研究[D];北京科技大學(xué);2018年

2 孟慶勇;臨氫壓力容器用12Cr2Mo1R特厚板Z向性能研究[D];北京科技大學(xué);2015年

3 高志玉;特厚板用HSLA鋼的熱變形行為與組織演變研究[D];北京科技大學(xué);2016年

4 李婧;高強(qiáng)度特厚鋼板生產(chǎn)工藝研究與應(yīng)用[D];東北大學(xué);2010年

5 仉志強(qiáng);特厚板彎曲成形理論與三輥彎卷成形工藝研究[D];太原科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊洋;大寬幅不銹鋼特厚板熱軋復(fù)合物理模擬與數(shù)值仿真預(yù)測[D];燕山大學(xué);2013年

2 陳俊;大功率交流方波埋弧焊弧壓穩(wěn)定控制[D];湖南科技大學(xué);2014年

3 李浩;冷絲填充埋弧焊填充速度 控制算法的研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

4 劉紀(jì)源;特厚板復(fù)合軋制變形規(guī)律的研究[D];東北大學(xué);2010年

5 劉驍;還原罐封頭埋弧焊焊接工藝及質(zhì)量控制[D];蘭州理工大學(xué);2011年

6 王海全;基于混合信號FPGA的全數(shù)字化埋弧焊逆變電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2012年

7 符浩;磁控電弧細(xì)絲埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究[D];湘潭大學(xué);2009年

8 劉瓊;脈沖埋弧焊過程的動(dòng)態(tài)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D];天津大學(xué);2005年

9 李珊珊;9NiCrMo鋼特厚板組織與性能的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

10 王穎;27SiMn液壓油缸環(huán)縫窄間隙脈沖埋弧焊工藝研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2755318