620MPa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺的制作方法

620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺
技术领域
[0001]
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺。


背景技术：

[0002]
620mpa级超高强船用钢(部分成分如下：c＜0.15％，mn＜1.0％，cr+ni＜5％，0.55％＜ce
iiw
＜0.65％)在船舶制造领域广泛应用，国内外造船领域许多企业都采用该材料作为船舶甲板用钢。该钢种碳当量较高，淬硬倾向较大，使用规格一般为10～16mm，易产生焊接裂纹，焊接困难，通常采用小线能量焊接。
[0003]
在实际使用过程中，对于该钢种焊接接头焊缝纵向拉伸提出了屈服强度≥590mpa的要求。进行14mm及以上规格的钢板焊接时，常规焊接工艺可达到性能要求，但进行14mm以下规格的钢板焊接时，常规焊接工艺的合格率不高。


技术实现要素：

[0004]
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，包括以下步骤：s1、对接接头采用v型坡口，母材规格为10mm/12mm，坡口角度为单边45
°
，留间隙0～1mm；s2、采用φ3.2mm焊材a和φ4.0mm焊材b，主要成分包括：cr：0.05％～0.24％，ni：3.05％～3.40％，mo：1.0％～1.45％，c≤0.07％，si≤0.35％，s≤0.015％，p≤0.02％；s3、在进行平焊组对时，需预留3～5
°
反变形，先进行正面焊接第1、2、3、4道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第5道焊接，最后进行第6道焊接，其中道间温度控制在80～120℃；s4、在进行横焊组对时，需预留5～8
°
反变形，先进行正面焊接第1、2、3、4道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第5、6道焊接，最后进行第7、8、9道焊接，其中道间温度控制在80～120℃；s5、在进行立焊组对时，需预留3～5
°
反变形，先进行正面焊接第1、2、3道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第4道焊接，其中道间温度控制在80～120℃；s6、在进行仰焊组对时，需预留3～5
°
反变形，先进行正面焊接第1、2、3、4道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第5道焊接，最后进行第6道焊接，其中道间温度控制在80～120℃。
[0005]
本发明进一步限定的技术方案是：前所述的620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，步骤s3，第1道，焊材a焊接电流90～100a，电弧电压22～24v，焊接速度13.2～14.4cm/min；第2道，焊材a焊接电流115～120a，电弧电压22～24v，焊接速度12.8～13.4cm/min；第3道，焊材a焊接电流120～123a，电弧电压23～25v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第4道，焊材a焊接电流120～125a，电弧电压22～24v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第5、6道，焊材b焊接电流152～161a，电弧电压23～25v，焊接速度14.6～15.4cm/min。
[0006]
前所述的620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，步骤s4，第1道，焊材a焊接电流90～100a，电弧电压22～22v，焊接速度13.2～14.4cm/min；第2道，焊材a焊接电流115～120a，电弧电压22～24v，焊接速度12.8～13.4cm/min；第3道，焊材a焊接电流120～123a，电弧电压22～24v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第4道，焊材a焊接电流120～125a，电弧电压23～25v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第5、6、7、8、9道，焊材b焊接电流152～161a，电弧电压23～25v，焊接速度17.6～18.4cm/min。
[0007]
前所述的620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，步骤s5，第1道，焊材a焊接电流83～87a，电弧电压20～22v，焊接速度12.2～12.4cm/min；第2、3道，焊材b焊接电流123～127a，电弧电压22～24v，焊接速度20.8～21.1cm/min；第4道，焊材b焊接电流123～127a，电弧电压23～25v，焊接速度20.6～20.8cm/min。
[0008]
前所述的620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，步骤s6，第1道，焊材a焊接电流90～100a，电弧电压22～24v，焊接速度13.2～14.4cm/min；第2道，焊材a焊接电流115～120a，电弧电压22～24v，焊接速度12.8～13.4cm/min；第3道，焊材a焊接电流120～123a，电弧电压23～25v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第4道，焊材a焊接电流120～125a，电弧电压22～24v，焊接速度11.8～12.4cm/min；第5、6道，焊材b焊接电流152～161a，电弧电压23～25v，焊接速度14.6～15.4cm/min。
[0009]
前所述的620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，适用于14mm以下的620mpa级超高强船用钢。
[0010]
本发明的有益效果是：(1)本发明设计的焊接工艺使620mpa级超高强船用钢的焊接接头性能优良，解决了目前存在的焊接接头的焊缝纵向拉伸屈服强度达不到590mpa的问题，提高其焊接合格率；(2)本发明为14mm以下的620mpa级超高强船用钢提供了全位置的手工电弧焊焊接工艺，可行有效，焊接无缺陷，节省了大量返修成本，具有实质性的经济效益；(3)本发明能够为同类型高强船用薄板焊接工艺提供依据，具有深远的意义。
附图说明
[0011]
图1为本发明中平焊焊接位置的具体焊接坡口及焊道排布示意图；图2为本发明中横焊焊接位置的具体焊接坡口及焊道排布示意图；图3为本发明中立焊焊接位置的具体焊接坡口及焊道排布示意图；图4为本发明中仰焊焊接位置的具体焊接坡口及焊道排布示意图；图5为实施例1中v型焊接坡口示意图；图6为实施例2中v型焊接坡口示意图。
具体实施方式
[0012]
实施例1本实施例提供的一种620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，对规格为10mm的该620mpa级超高强船用钢进行手工电弧焊接，焊接位置为立焊，具体包括以下步骤：s1、采用如图5所示v型焊接坡口，为了减小熔合比，实现多层多道焊，从而使焊缝中心
产生回火效应细化晶粒，提高焊缝纵向拉伸屈服强度，坡口角度为单边45
°
，留间隙0～1mm，在进行组对时，需预留3～5
°
反变形，施焊时先进行正面焊接第1、2、3道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第4道焊接，其中道间温度控制在80～120℃；s2、采用φ3.2mm焊材a和φ4.0mm焊材b(主要成分包括：cr：0.05％～0.24％，ni：3.05％～3.40％，mo：1.0％～1.45％，c≤0.07％，si≤0.35％，s≤0.015％，p≤0.02％)；s3、焊接参数如表1：表1 10mm厚620mpa级超高强船用钢手工电弧立焊焊接参数s4、焊接完成后，焊接接头的焊缝纵向拉伸的力学测试结果如表2：表2 10mm厚620mpa级超高强船用钢手工电弧立焊焊缝纵向拉伸性能试样编号试样尺寸/mm断裂载荷/n屈服强度/mpa1φ6
×
1007926142φ6
×
100780623
[0013]
根据检测结果，焊缝纵向拉伸可达到屈服强度≥590mpa的指标，该焊接接头合格。
[0014]
实施例2本实施例提供的一种620mpa级超高强船用钢的全位置手工电弧焊工艺，对规格为12mm的该620mpa级超高强船用钢进行手工电弧焊接，焊接位置为横焊，具体包括以下步骤：采用如图6所示v型焊接坡口，坡口角度为单边45
°
，留间隙0～1mm，在进行组对时，需预留5～8
°
反变形，施焊时先进行正面焊接第1、2、3、4道，反面碳弧气刨清根处理后，再进行第5、6道焊接，最后进行第7、8、9道焊接，其中道间温度控制在80～120℃；s2、采用φ3.2mm焊材a和φ4.0mm焊材b(主要成分包括：cr：0.05％～0.24％，ni：3.05％～3.40％，mo：1.0％～1.45％，c≤0.07％，si≤0.35％，s≤0.015％，p≤0.02％)；s3、焊接参数如表3：表3 12mm厚620mpa级超高强船用钢手工电弧横焊焊接参数
s4、焊接完成后，焊接接头的焊缝纵向拉伸的力学测试结果如表4：表4 12mm厚620mpa级超高强船用钢手工电弧立焊焊缝纵向拉伸性能试样编号试样尺寸/mm断裂载荷/n屈服强度/mpa1φ8
×
1007946742φ8
×
100796671
[0015]
根据检测结果，焊缝纵向拉伸可达到屈服强度≥590mpa的指标，该焊接接头合格。
[0016]
综上所述，本发明设计的全位置手工电弧焊工艺，对14mm以下规格的620mpa级超高强船用钢进行手工电弧焊接，可达到焊缝纵向拉伸屈服强度≥590mpa的要求，节省返修成本，减少经济效益损失。
[0017]
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。