厚钢板的焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢板焊接技术领域，具体来说，本发明涉及一种厚钢板的焊接工艺。
【背景技术】
[0002] 传统起重机在很多方面已经不能满足海洋开发领域的特殊工况要求，鉴于桅杆式 起重机独特的优势，越来越多的国内外客户开始选择桅杆式起重机，尤其是在石油平台、铺 管船的应用上得到了很好的体现，前景十分广阔。
[0003] 现有的桅杆式起重机的回转底盘与船体之间没有很好的接口部件，故两者之间的 对接状况不甚令人满意。
[0004] 而在制造更好的接口部件的过程中，若采用Q690E钢，则现有的焊接工艺针对的 钢板厚度往往是较薄的，没有针对相对较厚的钢板的改良焊接工艺，这对生产过程造成了 一定障碍。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种厚钢板的焊接工艺，能够弥补现有技术中 的不足，焊接接头得到满意的力学性能。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种厚钢板的焊接工艺，所述钢板为Q690E钢， 所述钢板的厚度为30~60mm ;所述焊接工艺包括：对所述钢板进行焊前预热；在焊接时采 用能控制t8/5小于30s的较小的焊接热输入，确保热影响区得到以晶粒细小的板条马氏体 为主的组织。
[0007] 可选地，在焊接时采用多层多道焊接工艺。
[0008] 可选地，所述焊接工艺的焊丝为3NiCrMo_2. 5up埋弧焊丝。
[0009] 可选地，所述焊前预热的温度控制为150~200 °C。
[0010] 可选地，在焊接时焊接线能量控制为1. 5~I. 71KJ/mm。
[0011] 可选地，焊接后对焊接接头在220~240 °C保温1. 5~2h。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0013] 本发明在桅杆式起重机整机（尤其是整机结构与船体结构之间的接口部件）大量 采用Q690E高强度厚钢板焊接工艺。由于Q690E钢具有很强的淬硬倾向，通过控制焊接后 熔池从800°C冷却到500°C的时间t 8/5< 30s，可确保热影响区的韧性。Q690E钢焊接时，预 热温度控制在150~200°C，焊接线能量控制在1. 5~I. 7kJ/mm左右，配合合理的超低氢型 焊接材料，可获得理想的焊接接头。
【附图说明】
[0014] 本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描 述而变得更加明显，其中：
[0015] 图1为现有技术中的各峰值温度条件下低温韧性冲击吸收功Ja与焊接后熔池从 800°C冷却到500°C的时间t8/5的关系曲线图；
[0016] 图2为本发明一个实施例的厚钢板的焊接工艺执行后焊接接头的力学性能的试 验结果表。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多 的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实 施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演 绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
[0018] 图1为现有技术中的各峰值温度条件下低温韧性冲击吸收功Ja与焊接后熔池从 800°C冷却到500°C的时间t 8/5的关系曲线图。Q690E钢属于低合金高强钢，焊接时具有热裂 纹、冷裂纹、淬硬倾向及氢致裂纹敏感性等主要特点，特别是存在热影响区（Heat Affected Zone，HAZ)的脆化问题。根据Ceq公式，可知Q690E焊接性较差，焊接时有严重的淬硬倾向 和冷裂纹倾向，BP
[0019] Ceq = C+(Mn+Si)/6+(Cr+Mo+V) + (Cu+Ni)/15 = 0. 48
[0020] 因此，Q690E钢焊接前应预热，焊接时宜采用较高的焊接热输入以降低冷却速度。 但是，在实际焊接时发现，仅通过加大焊接热输入往往难以避免马氏体的形成，反而增大了 奥氏体的过热，促进粗大马氏体和上贝氏体的形成，使热影响区的脆化更为严重。因此，在 本发明中防止热影响区脆化的工艺主要是通过预热和缓冷措施。
[0021] 详细来说，在本发明的一个实施例中，该厚钢板为Q690E钢，其厚度为30~60mm。 厚钢板的焊接工艺包括：对该钢板进行焊前预热；在焊接时采用能控制t 8/5小于30s的较小 的焊接热输入，确保热影响区（HAZ)得到以晶粒细小的板条马氏体为主的组织。同时，在焊 接时又采用多层多道焊接工艺，则可以得到理想的焊接接头。
[0022] 根据上述工艺，本发明的一个实施例中选用3NiCrM〇-2. 5up埋弧焊丝作为焊接工 艺的焊丝，Q690E钢的钢板厚度示例性地定为36mm厚，以此进行了焊接性试验。在试验过程 中，该焊前预热的温度可以控制为150~200°C，而在焊接时焊接线能量可以控制为1. 5~ 1.71KJ/mm。同时，在焊接时采用多层多道焊接工艺。焊接后对焊接接头在220~240°C的 环境中保温1. 5~2h。
[0023] 图2为本发明一个实施例的厚钢板的焊接工艺执行后焊接接头的力学性能的试 验结果表。如图2或下表1所示，通过上述试验可知，当采用前述试验所用的焊接参数，各 项结果均满足要求。
[0024] 表1焊接接头的力学性能
[0025]
【主权项】
1. 一种厚钢板的焊接工艺，所述钢板为Q690E钢，所述钢板的厚度为30~60mm ;所述 焊接工艺包括：对所述钢板进行焊前预热；在焊接时采用能控制t8/5小于30s的较小的焊接 热输入，确保热影响区得到以晶粒细小的板条马氏体为主的组织。
2. 根据权利要求1所述的厚钢板的焊接工艺，其特征在于，在焊接时采用多层多道焊 接工艺。
3. 根据权利要求2所述的厚钢板的焊接工艺，其特征在于，所述焊接工艺的焊丝为 3NiCrM〇-2. 5up 埋弧焊丝。
4. 根据权利要求3所述的厚钢板的焊接工艺，其特征在于，所述焊前预热的温度控制 为 150 ~200°C。
5. 根据权利要求4所述的厚钢板的焊接工艺，其特征在于，在焊接时焊接线能量控制 为 L 5 ~I. 71KJ/mm。
6. 根据权利要求5所述的厚钢板的焊接工艺，其特征在于，焊接后对焊接接头在220~ 240°C保温 L 5 ~2h。
【专利摘要】本发明提供一种厚钢板的焊接工艺，该钢板为Q690E钢，钢板的厚度为30～60mm；焊接工艺包括：对钢板进行焊前预热；在焊接时采用能控制t8/5小于30s的较小的焊接热输入，确保热影响区得到以晶粒细小的板条马氏体为主的组织。同时，在焊接时采用多层多道焊接工艺。本发明能够弥补现有技术中的不足，使焊接接头得到满意的力学性能。
【IPC分类】B23K9-18
【公开号】CN104801838
【申请号】CN201510252665
【发明人】周井华, 郭敏, 黄超
【申请人】上海振华重工(集团)股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月18日