专利名称：高耐候钢与不锈钢的焊接方法
技术领域：
本发明涉及板材焊接领域，尤其涉及一种高耐候钢与不锈钢的焊接方法。
背景技术：
目前，高耐候钢(Q355GNHD)通常为普通钢材中加入P、Cu、Cr、N1、Mo等合金元素，使其在母材金属上形成自保护的氧化膜以增强其抗大气腐蚀能力。高耐候钢与普通碳钢相比具有较好的抗腐蚀能力，且强度高，广泛的应用于机车车辆车体、底架的焊接。近几年，机车车辆底架采用了高耐候钢与不锈钢焊接的新型式，采用耐候钢作为主承载梁，不锈钢作为边梁，进一步提高了底架的耐腐蚀性。但是由于高耐候钢属于低合金钢，与不锈钢成分相差较大，使其焊接熔合性不好，焊后出现射线探伤、弯曲试验、宏观金相等不合格现象。导致现有技术中高耐候钢和不锈钢不易焊接，且焊接质量较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种高耐候钢与不锈钢的焊接方法，解决现有技术中耐候钢和不锈钢不易焊接，且焊接质量较差的缺陷，实现通过高耐候钢与不锈钢的焊接方法优化高耐候钢与不锈钢的焊接熔合性，提高焊接质量。本发明提供一种高耐候钢与不锈钢的焊接方法，包括:
步骤1、在耐候钢板和不锈钢板的焊接边沿上分别机械加工出坡口 ；
步骤2、打磨清除坡口周围的污物后，将高耐候钢板的坡口和不锈钢板的坡口组对形成焊缝区；
步骤3、采用非脉冲焊接对高耐候钢板和不锈钢板之间形成的焊缝区进行打底焊接，以在焊缝区的底部形成打底焊层；其中，焊接电流为93 A -103A，焊接电压为16.6V-20.6V ；步骤4、采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层的上方进行盖面焊接，以在焊缝区形成盖面层；其中，焊接电流为89 A -99A，焊接电压为16.2V-20.2V。本发明提供的高耐候钢与不锈钢的焊接方法，通过采用较小的电流和电压将高耐候钢板和不锈钢板焊接在一起，减少了在焊接过程中耐候钢与不锈钢的受热量，有效的降低了两个板的熔合比，使高耐候钢与不锈钢能够更加充分的熔合在一起，提高焊缝的熔合性。其中，采用两次焊接完成焊缝，首先形成的打底焊层，可以使高耐候钢与不锈钢的根部充分熔合，避免出现根部未熔合的现象，再次形成的盖面层，可以使高耐候钢与不锈钢的层间充分熔合，避免出现层间未熔合的现象；另外，分两次焊接，可以避免单次完成焊缝而导致焊缝区温度过高出现熔合性变差的现象，实现通过高耐候钢与不锈钢的焊接方法优化耐候钢与不锈钢的焊接熔合性，提高焊接质量。进一步的，在所述步骤4之前，还包括步骤4a、测量步骤3形成的打底焊层的温度，同时对打底焊层上的焊渣和突出部进行打磨清理；步骤4具体为:在打底焊层的温度低于100度后，再采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层的上方进行盖面焊接。进一步的，所述步骤3和所述步骤4非脉冲焊接为熔化极混合气体保护焊，保护气体为采用80%的氩气和20%的二氧化碳组成的混合气。进一步的，高耐候钢板的坡口和不锈钢板的坡口的钝边厚度为Omm-lmm。进一步的，还包括:步骤5、对焊接完成后的高耐候钢板材进行喷丸处理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为高耐候钢板与不锈钢板的焊接前的组装示意 图2为高耐候钢板与不锈钢板的焊接后的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1-图2所示，本实施例高耐候钢与不锈钢的焊接方法，包括:
步骤1、在高耐候钢板I和不锈钢板2的焊接边沿上分别机械加工出坡口 11和坡口 21。具体的，采用机械加工的方式，在高耐候钢板I上加工出30°的坡口 11，同样的，也在不锈钢板2上加工出30°的坡口 21。其中，坡口 11的钝边12的厚度为Omm-lmm，坡口 21的钝边22的厚度也为Omm-lmm。步骤2、打磨清除坡口周围的污物后，将高耐候钢板I的坡口 11和不锈钢板2的坡口 21组对形成焊缝区。步骤3、采用非脉冲焊接对耐候钢板和不锈钢板之间形成的焊缝区进行打底焊接，以在焊缝区的底部形成打底焊层31;其中，焊接电流为93 A -103A，焊接电压为16.6V-20.6V。具体的，熔合比是指被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比，由于采用小电流、非脉冲焊焊接时熔滴过渡形式为短路过渡，熔合比相对于脉冲焊和大电流焊要小，熔合比越小就是异种金属被稀释的越少，如果异种金属稀释率过高，由于两种金属力学性能不同，很容易出现缺陷。所以只能让焊丝与两边的高耐候钢板I和不锈钢板2分别熔合，要保证焊丝与高耐候钢板I和不锈钢板2熔合的好，也就是既要保证熔合性，又要减少熔合t匕。通过采用较低的电流和电压进行打底焊接，可以减少焊接过程中焊缝区的底部板材所受的热量，从而降低高耐候钢板I和不锈钢板2底部的熔合比，确保高耐候钢板I和不锈钢板2底部能够充分熔合。例如:步骤3采用熔化极混合气体保护焊，焊接电流98A，焊接电压为18.6V，焊接速度为3.8mm/s，焊丝采用ER309LSi焊丝，焊接时采用直流反接，保护气体采用80%的氩气和20%的二氧化碳组成的混合气，气体流量为15L/min。步骤4、采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层31的上方进行盖面焊接，以在焊缝区形成盖面层32 ;其中，焊接电流为89 A -99A，焊接电压为16.2V-20.2V。具体的，通过采用较低的电流和电压进行盖面焊接，可以减少焊接过程中，焊缝区中高耐候钢板1、不锈钢板2以及打底焊层31所受的热量，从而降低高耐候钢板I和不锈钢板2底部的熔合比，确保高耐候钢板I和不锈钢板2的上部能够充分的熔合。例如:步骤4采用熔化极混合气体保护焊，焊接电流94A，焊接电压为18.2V，焊接速度为3.9mm/s，其他焊接参数与步骤3的相同。进一步的，在所述步骤4之前，还包括步骤4a、测量步骤3形成的打底焊层31的温度，同时对打底焊层31上的焊渣和突出部进行打磨清理；步骤4具体为:在打底焊层31的温度低于100度后，再采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层31的上方进行盖面焊接。具体的，在步骤3完成打底焊层后，需要进行冷却，使打底焊层31的温度降到100度以下后，再通过步骤4进行盖面焊接。可以避免因打底焊层31温度过高，再经过步骤4进行焊接后，使高耐候钢板I和不锈钢板2的温度升高过多，而导致出现高耐候钢板I和不锈钢板2熔合性变差的现象。更进一步的，本实施例高耐候钢与不锈钢的焊接方法还包括:步骤5、对焊接完成后的高耐候钢板材进行喷丸处理。具体的，焊接完成后，可对工件进行喷丸处理，喷丸时间为半个小时，喷丸的钢丸流量不小于100Kg/min，以使得工件表面形成一层压应力，提高疲
劳强度。本实施例高耐候钢与不锈钢的焊接方法，通过采用较小的电流和电压将高耐候钢板和不锈钢板焊接在一起，减少了在焊接过程中耐候钢与不锈钢的受热量，有效的降低了两个板的熔合比，使高耐候钢与不锈钢能够更加充分的熔合在一起，提高焊缝的熔合性。其中，采用两次焊接完成焊缝，首先形成的打底焊层，可以使耐候钢与不锈钢的根部充分熔合，避免出现根部未熔合的现象，再次形成的盖面层，可以使耐候钢与不锈钢的层间充分熔合，避免出现层间未熔合的现象；另外，分两次焊接，可以避免单次完成焊缝而导致焊缝区温度过高出现熔合性变差的现象，实现通过耐候钢与不锈钢的焊接方法优化耐候钢与不锈钢的焊接熔合性，提高焊接质量。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种高耐候钢与不锈钢的焊接方法，其特征在于，包括: 步骤1、在高耐候钢板和不锈钢板的焊接边沿上分别机械加工出坡口 ； 步骤2、打磨清除坡口周围的污物后，将耐候钢板的坡口和不锈钢板的坡口组对形成焊缝区； 步骤3、采用非脉冲焊接对耐候钢板和不锈钢板之间形成的焊缝区进行打底焊接，以在焊缝区的底部形成打底焊层；其中，焊接电流为93 A -103A，焊接电压为16.6V-20.6V ；步骤4、采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层的上方进行盖面焊接，以在焊缝区形成盖面层；其中，焊接电流为89 A -99A，焊接电压为16.2V-20.2V。
2.根据权利要求1所述的高耐候钢与不锈钢的焊接方法，其特征在于，在所述步骤4之前，还包括步骤4a、测量步骤3形成的打底焊层的温度，同时对打底焊层上的焊渣和突出部进行打磨清理； 步骤4具体为:在打底焊层的温度低于100度后，再采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层的上方进行盖面焊接。
3.根据权利要求1所述的高耐候钢与不锈钢的焊接方法，其特征在于，所述步骤3和所述步骤4非脉冲焊接为熔化极混合气体保护焊，保护气体为采用80%的氩气和20%的二氧化碳组成的混合气。
4.根据权利要求1所述的高耐候钢与不锈钢的焊接方法，其特征在于，耐候钢板的坡口和不锈钢板的坡口的钝边厚度为Omm-lmm。
5.根据权利要求1-4任一所述的高耐候钢与不锈钢的焊接方法，其特征在于，还包括: 步骤5、对焊接完成后的高耐候钢板材进行喷丸处理。
全文摘要
本发明提供一种高耐候钢与不锈钢的焊接方法，包括步骤1、在高耐候钢板和不锈钢板的焊接边沿上分别机械加工出坡口；步骤2、打磨清除坡口周围的污物后，将耐候钢板的坡口和不锈钢板的坡口组对形成焊缝区；步骤3、采用非脉冲焊接对耐候钢板和不锈钢板之间形成的焊缝区进行打底焊接，以在焊缝区的底部形成打底焊层；其中，焊接电流为93A-103A，焊接电压为16.6V-20.6V；步骤4、采用非脉冲焊接在焊缝区中打底焊层的上方进行盖面焊接，以在焊缝区形成盖面层；其中，焊接电流为89A-99A，焊接电压为16.2V-20.2V。实现通过高耐候钢与不锈钢的焊接方法优化高耐候钢与不锈钢的焊接熔合性，提高焊接质量。
文档编号B23K9/173GK103111733SQ201310085570
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者张强, 梁吉庆, 张泽, 代夫华 申请人:南车四方车辆有限公司