耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于异种金属焊接工艺技术领域，具体涉及一种关于耐磨钢与低碳钢异种 金属焊接工艺。
【背景技术】
[0002] 耐磨钢一般为高碳（C)、高锰（Mn)的合金钢。耐磨钢通常用于加工制作耐磨衬板 及筛板、生产和输送水泥浆、矿浆等输送用管。采用低碳钢与耐磨钢生产的耐磨复合材料， 不仅具有耐磨钢的性能，还减少了耐磨钢的消耗，从而减少了锰(Mn)等合金元素的消耗，所 以耐磨复合材料正逐步代替耐磨钢在各个领域的应用。
[0003] 耐磨复合材料的生产过程为：耐磨钢和低碳钢两块板，通过焊接方式组合成耐磨 复合坯，即耐磨复合材料的组坯过程，如图1所示。耐磨复合坯经过热轧轧制成热轧耐磨复 合材料板卷，并通过后续热处理工艺得到耐磨复合材料。耐磨复合材料的生产必须焊接制 坯，耐磨钢与低碳钢的异种金属传统焊接方式为：因耐磨钢含碳（C)和含锰(Mn)高，焊前必 须预热、焊后缓冷和使用低氢焊条焊接，来提高焊缝质量差。传统的焊接工艺工序繁琐、成 本高，不适用于耐磨钢与低碳钢异种金属的焊接。
[0004] 本发明专利就是针对这一焊接问题，提供了一种关于耐磨钢与低碳钢异种金属熔 化极气体保护焊焊接工艺。
【发明内容】
[0005] 为解决耐磨复合材料组坯焊接时高碳、高锰的耐磨钢与低碳钢异种金属焊接工艺 技术问题，本发明提供一种高碳、高锰的耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊接工 艺，通过对焊接位置、焊接参数、层间温度等的调整和控制，达到高碳、高锰的耐磨钢与低碳 钢的异种金属焊接时，焊前预热、焊后缓冷的目的，使焊接完成后焊缝无裂纹，再经加热炉 加热后焊缝不开裂，保证轧制的顺利进行。
[0006] 本发明采用的技术方案如下： 一种耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺，包括如下步骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普通碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈； 步骤（2)，在焊接电压为30± 10V，焊接电流为230±70A，焊接速度为0. 2~1. 5m/min，坡 口深度大于或等于1〇_，坡口角度大于或等于90°，CO2气体流量为5~18L/min，层间温度 为80±40°C条件下，对耐磨钢和低碳钢坡口进行满焊焊接，且焊接时接线法为直流正接； 步骤（3)，第I道焊接时，从低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞 溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在第一焊与耐磨钢之间进行第二焊，焊接完成后清理 焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第I道焊接； 步骤（4)，第I道焊接完成后，从低碳钢侧进行第II道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在 第二焊与耐磨钢之间进行第三焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第II道焊 接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，从低碳钢侧进行第III道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二、第三焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣， 之后在第三焊与耐磨钢之间进行第四焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第 III道焊接； 如此，重复步骤（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均从低碳钢侧焊 起，并不断自下往上皇焊，在进行最后一焊前，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化 皮和焊渣，之后在倒数第二焊与耐磨钢之间进行最后一焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化 皮和焊渣，焊接过程是连续的不间断焊接，直至耐磨钢和低碳钢坡口满焊完成。
[0007] 所述焊丝为市购的普通碳钢焊丝，直径< 3. 0mm。
[0008] 进一步，优选的焊丝牌号为CHW-50C6,直径为I. 2mm。
[0009] 进一步，优选的焊接长度为300 ± 200mm。
[0010] 进一步，优选的是所述的耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺， 包括如下步骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普通碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈； 步骤（2)，在焊接电压为20V，焊接电流为160A，焊接速度为0. 2m/min，坡口深度为 10mm，坡口角度为90°，CO2气体流量为5L/min，层间温度为40°C条件下，对耐磨钢和低碳 钢坡口进行满焊焊接，且焊接时接线法为直流正接； 步骤（3)，第I道焊接时，从低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞 溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在第一焊与耐磨钢之间进行第二焊，焊接完成后清理 焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第I道焊接； 步骤（4)，第I道焊接完成后，从低碳钢侧进行第II道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在 第二焊与耐磨钢之间进行第三焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第II道焊 接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，从低碳钢侧进行第III道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二、第三焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣， 之后在第三焊与耐磨钢之间进行第四焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第 III道焊接； 如此，重复步骤（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均从低碳钢侧焊 起，并不断自下往上皇焊，在进行最后一焊前，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化 皮和焊渣，之后在倒数第二焊与耐磨钢之间进行最后一焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化 皮和焊渣，焊接过程是连续的不间断焊接，直至耐磨钢和低碳钢坡口满焊完成。
[0011] 进一步，优选的是所述的耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺， 包括如下步骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普通碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈； 步骤（2)，在焊接电压为40V，焊接电流为300A，焊接速度为I. 5m/min，坡口深度为 15mm，坡口角度为110°，C02气体流量为18L/min，层间温度为120°C条件下，对耐磨钢和低 碳钢坡口进行满焊焊接，且焊接时接线法为直流正接； 步骤（3)，第I道焊接时，从低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞 溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在第一焊与耐磨钢之间进行第二焊，焊接完成后清理 焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第I道焊接； 步骤（4)，第I道焊接完成后，从低碳钢侧进行第II道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在 第二焊与耐磨钢之间进行第三焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第II道焊 接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，从低碳钢侧进行第III道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二、第三焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣， 之后在第三焊与耐磨钢之间进行第四焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第 III道焊接； 如此，重复步骤（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均从低碳钢侧焊 起，并不断自下往上皇焊，在进行最后一焊前，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化 皮和焊渣，之后在倒数第二焊与耐磨钢之间进行最后一焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化 皮和焊渣，焊接过程是连续的不间断焊接，直至耐磨钢和低碳钢坡口满焊完成。
[0012] 进一步，优选的是所述的耐磨钢与低碳钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺， 包括如下步骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普通碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈； 步骤（2)，在焊接电压为30V，焊接电流为230A，焊接速度为lm/min，坡口深度大于等于 10mm，坡口角度为140°，CO2气体流量为10L/min，层间温度为80°C的条件下，对耐磨钢和 低碳钢坡口进行满焊焊接，且焊接时接线法为直流正接； 步骤（3)，第I道焊接时，从低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞 溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在第一焊与耐磨钢之间进行第二焊，焊接完成后清理 焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第I道焊接； 步骤（4)，第I道焊接完成后，从低碳钢侧进行第II道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣，之后在 第二焊与耐磨钢之间进行第三焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第II道焊 接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，从低碳钢侧进行第III道焊接的第一焊，在第一焊的基础 上进行第二、第三焊，焊接完成后，快速清理耐磨钢侧的飞溅物和焊缝处的氧化皮和焊渣， 之后在第三焊与耐磨钢之间进行第四焊，焊接完成后清理焊缝处的氧化皮和焊渣，完成第 III道焊接； 如此，重复步骤（5)完成第IV、V…