本发明涉及焊接工艺技术领域，具体涉及一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法。
背景技术：
鼓风机叶轮部分在整机中占有极其重要的位置，同时其材料成本在整机成本中也占很大比重，而一般的叶轮是由单一高价位的材料制备而成的轮盖、轮盘和叶片或者由轮盖和轮盘通过焊接组成，而轮盖、轮盘、叶片的化学成分往往一致，因此需要通过不同种类的材料进行组合焊接来代替由单一高价位材料制备叶轮，来保证性能满足生产需要同时降低产品原材料成本。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法，包括以下步骤：
对fv520b材料和kmn材料分别进行焊前热处理，使所述fv520b材料和kmn材料分别达到预期强度；
对热处理后的所述fv520b材料和kmn材料进行焊接，其中，焊接参数为：焊接电流为110-170a，焊接电压为20-26v，焊接速度为28-32cm/min，层间温度不大于250℃；
通过对经过焊接后的所述fv520b材料和kmn材料进行淬火处理和回火处理，来消除焊接处的残余应力。
进一步的，对所述kmn材料进行焊前热处理包括以下步骤：
将所述kmn材料进行正火处理；其中，正火温度为980℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，出炉空冷；
将正火处理后的所述kmn材料进行回火处理，即得焊前热处理后的所述kmn材料；其中，回火温度为720℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，出炉空冷。
进一步的，对所述fv520b材料进行焊前热处理包括以下步骤：
将所述fv520b材料进行正火处理，其中，正火温度为1050℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，出炉空冷；
将正火处理后的所述fv520b材料进行回火处理，即得焊前热处理后的所述fv520b材料；其中，回火温度为630℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，出炉空冷。
进一步的，在对热处理后的所述fv520b材料和kmn材料进行焊接时，使用与焊前热处理后的所述fv520b材料的强度和化学成分相似的焊条进行焊接，其中，所述焊条的屈服强度为680mpa。
进一步的，所述焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.04-0.06％；mn：0.65-0.71％；p：0.026-0.03％；s：0.003-0.005％；si：0.56-0.6％；cu：3.5-3.7％；ni：4.5-4.7％；cr：15.85-16.75％；nb：0.23-0.27％；fe：余量。
进一步的，所述焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.05％；mn：0.68％；p：0.028％；s：0.004％；si：0.58％；cu：3.6％；ni：4.6％；cr：16.25％；nb：0.25％；fe：余量。
进一步的，在对热处理后的所述fv520b材料和kmn材料进行焊接时，焊接打底电流为110-120a，其余各层焊接电流为160-170a。
进一步的，在对热处理后的所述fv520b材料和kmn材料进行焊接时，采用双面交错焊接工艺对焊缝进行焊接，其中，在对所述fv520b材料和所述kmn材料进行焊接前，将试板放入到加热炉中预热到250-300℃；在所述fv520b材料和所述kmn材料焊接结束后，将所述试板放入280-300℃的炉中进行退火。
进一步的，对经过焊接后的所述fv520b材料和kmn材料进行淬火处理时，淬火温度为980℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，进行油冷。
进一步的，对经过焊接后的所述fv520b材料和kmn材料进行回火处理时，回火温度为620℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，进行空冷。
本发明提供的鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法，通过将fv520b材料和kmn材料分别进行焊前热处理，使fv520b材料和kmn材料分别达到预期强度，保证了fv520b材料和kmn材料的材料强度达到鼓风机叶轮对材料强度的要求；再通过针对fv520b材料和kmn材料进行焊接时，选用的焊接电流、焊接电压和焊接速度都是针对fv520b材料和kmn材料之间的焊缝组织性能决定的，其中，选定的焊接电流是在权衡焊缝性能和工作效率的基础上选择的最优参数，同时层间温度不超过250℃，能够控制温度过高时产生的焊接热影响区组织性能低下问题，进而使在两种材料之间的焊缝处的机械性能满足大型鼓风机叶片的性能要求；最后通过对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理和回火处理，来消除焊接处的残余应力，使其焊缝处达到鼓风机叶片的性能要求。总之，本发明通过两对fv520b材料与kmn材料组合焊接及焊后热处理工艺，来代替由单一高价位材料制备叶轮，在保证性能满足生产需要同时降低产品原材料成本。
附图说明
图1为本发明示例性实施例的鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法的流程示意图。
具体实施方式
为克服现有技术中的不足，本发明提供鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法，包括以下步骤：
s100、对fv520b材料和kmn材料分别进行焊前热处理，使fv520b材料和kmn材料分别达到预期强度；
s200、对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接，其中，焊接参数为：焊接电流为110-170a，焊接电压为20-26v，焊接速度为28-32cm/min，层间温度不大于250℃；
s300、通过对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理和回火处理，来消除焊接处的残余应力。
作为一优选实施方式，对kmn材料进行焊前热处理包括以下步骤：将kmn材料进行正火处理；其中，正火温度为980℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，出炉空冷；将正火处理后的kmn材料进行回火处理，即得焊前热处理后的kmn材料；其中，回火温度为720℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，出炉空冷。
作为一优选实施方式，对fv520b材料进行焊前热处理包括以下步骤：将fv520b材料进行正火处理，其中，正火温度为1050℃，保温时间为1小时，出炉空冷；将正火处理后的fv520b材料进行回火处理，即得焊前热处理后的fv520b材料；其中，回火温度为630℃，保温时间为2.5小时，出炉空冷。
作为一优选实施方式，在对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接时，使用与焊前热处理后的fv520b材料的强度和化学成分相似的焊条进行焊接，其中，焊条的抗拉强度为940mpa，屈服强度为680mpa，延伸率18.5％，断口收缩率为56％。
作为一优选实施方式，焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.04-0.06％；mn：0.65-0.71％；p：0.026-0.03％；s：0.003-0.005％；si：0.56-0.6％；cu：3.5-3.7％；ni：4.5-4.7％；cr：15.85-16.75％；nb：0.23-0.27％；fe：余量。
进一步的，焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.05％；mn：0.68％；p：0.028％；s：0.004％；si：0.58％；cu：3.6％；ni：4.6％；cr：16.25％；nb：0.25％；fe：余量。
作为一优选实施方式，对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理时，淬火温度为980℃，保温时间为1小时，进行油冷；对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行回火处理时，回火温度为620℃，保温2.5小时，进行空冷。
作为一优选实施方式，在对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接时，焊接打底电流为110-120a，其余各层焊接电流为160-170a。
作为一优选实施方式，在对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接时，采用双面交错焊接工艺对焊缝进行焊接，其中，在对fv520b材料和kmn材料进行焊接前，将试板放入到加热炉中预热到250-300℃；在fv520b材料和kmn材料焊接结束后，将试板放入280-300℃的炉中进行退火。
通过将fv520b材料和kmn材料分别进行焊前热处理，使fv520b材料和kmn材料分别达到预期强度，保证了fv520b材料和kmn材料的材料强度达到鼓风机叶轮对材料强度的要求；再通过针对fv520b材料和kmn材料进行焊接时，选用的焊接电流、焊接电压和焊接速度都是针对fv520b材料和kmn材料之间的焊缝组织性能决定的，其中，选定的焊接电流是在权衡焊缝性能和工作效率的基础上选择的最优参数，同时层间温度不超过250℃，能够控制温度过高时产生的焊接热影响区组织性能低下问题，进而使在两种材料之间的焊缝处的机械性能满足大型鼓风机叶片的性能要求；最后通过对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理和回火处理，来消除焊接处的残余应力，使其焊缝处达到鼓风机叶片的性能要求。
实施例1
一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法，包括以下步骤：
s100、对fv520b材料和kmn材料分别进行焊前热处理，使fv520b材料和kmn材料分别达到预期强度；
s200、对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接，其中，焊接参数为：焊接打底电流为110a，其余各层焊接电流为170a，焊接电压为24v，焊接速度为30cm/min，层间温度不大于250℃；
s300、通过对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理和回火处理，来消除焊接处的残余应力。
作为一优选实施方式，对kmn材料进行焊前热处理包括以下步骤：将kmn材料进行正火处理；其中，正火温度为980℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，出炉空冷；将正火处理后的kmn材料进行回火处理，即得焊前热处理后的kmn材料；其中，回火温度为720℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，出炉空冷。
作为一优选实施方式，对fv520b材料进行焊前热处理包括以下步骤：将fv520b材料进行正火处理，其中，正火温度为1050℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，出炉空冷；将正火处理后的fv520b材料进行回火处理，即得焊前热处理后的fv520b材料；其中，回火温度为630℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，出炉空冷。
作为一优选实施方式，在对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接时，使用与焊前热处理后的fv520b材料的强度和化学成分相似的焊条进行焊接，其中，焊条的抗拉强度为940mpa，屈服强度为680mpa，延伸率18.5％，断口收缩率为56％。
作为一优选实施方式，焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.05％；mn：0.68％；p：0.028％；s：0.004％；si：0.58％；cu：3.6％；ni：4.6％；cr：16.25％；nb：0.25％；fe：余量。
作为一优选实施方式，对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行淬火处理时，淬火温度为980℃，保温时间按厚度每增加50mm，时间增加1小时计算且不低于1小时，进行油冷；对经过焊接后的fv520b材料和kmn材料进行回火处理时，回火温度为620℃，保温时间按厚度每增加25mm，时间增加1小时计算且不低于2小时，进行空冷。
作为一优选实施方式，在对热处理后的fv520b材料和kmn材料进行焊接时，采用双面交错焊接工艺对焊缝进行焊接，其中，在对fv520b材料和kmn材料进行焊接前，将试板放入到加热炉中预热到250-300℃；在fv520b材料和kmn材料焊接结束后，将试板放入280-300℃的炉中进行退火。
实施例2
参照实施例1，本实施例提供的一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法与之不同之处在于，焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.04％；mn：0.71％；p：0.026％；s：0.003％；si：0.6％；cu：3.7％；ni：4.5％；cr：16.75％；nb：0.27％；fe：余量。
实施例3
参照实施例1，本实施例提供的一种鼓风机叶轮用fv520b/kmn异种材料的焊接方法与之不同之处在于，焊条的熔覆层化学成分及重量百分比为：c：0.06％；mn：0.65％；p：0.03％；s：0.005％；si：0.56％；cu：3.5％；ni：4.7％；cr：15.85％；nb：0.23％；fe：余量。
现将上述所有实施例中获得的鼓风机叶轮及其焊缝位置进行性能测试后，可以得到经焊接及热处理后的异种材料，焊缝抗拉强度为903mpa，屈服强度为789mpa，断后延伸率为17.5％，断面收缩率为75％，冲击功为49j，硬度为270hbw，热影响区冲击功为165j，并且两种母材组织结构与性能均匀、连续，该组合焊接fv520b侧母材区抗拉强度为933mpa，屈服强度为725mpa；kmn侧母材区抗拉强度为873mpa，屈服强度为710mpa；焊缝区抗拉强度为902mpa，屈服强度为789mpa。最低屈服强度为kmn侧母材区，强度值为710mpa，故可使用在强度要求不大于650mpa的大型鼓风机上。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。