本发明涉及钢铁生产
技术领域：
，特别是涉及一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺。
背景技术：
：腐蚀是在金属材料的各种破坏形式中最为普遍的形式。大气腐蚀是金属腐蚀中是数量最多、覆盖面最广、破坏性最大的一种腐蚀行为，主要是受到温度/湿度的交替变化、cl-、so2等化学污染物的影响，在金属表面发生锈蚀并脱落。大量的研究表明许多国家每年因腐蚀造成的损失约占gnp3.1％。钢铁材料的腐蚀不仅给国民经济带来了巨大的损失，同时腐蚀产物对环境造成了巨大的污染。因此高性能环保型耐候钢材显得尤为重要。近年来，一大批高速、重载、宽体、大跨度、大节段、绿色高效钢桥以及各种集装箱、输电塔、电视塔、工程机械、管线、汽车、农机、船舶、锅炉、容器等钢结构建筑正在规划、设计与建造之中。耐候钢在使用过程中存在着塑韧性偏低，尤其是易焊接和高耐蚀难易兼顾、焊缝和母材腐蚀性能相匹配等问题，因此亟待开发出屈服强度为690mpa耐候钢匹配的焊接工艺，以大力推动我国屈服强度为690mpa耐候钢的发展。技术实现要素：本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，包括：(一)焊接钢板采用690mpa级耐候钢；(二)焊材成分焊丝化学成分及重量百分比为：c：0.065％～0.067％，mn：1.35％～1.50％，si：0.35％～0.37％，cr：0.33％～0.36％，cu：0.08％～0.10％，ni：2.71％～2.95％，s：0.001％～0.002％，p：0.010％～0.012％，余量为fe和不可避免杂质；(三)焊接参数坡口形式：对称x型坡口，坡口角度为60°；钝边尺寸为1～2mm，焊前预热温度为100～120℃，层间温度为120～150℃，反面焊接前进行清根处理；采用气体保护焊，焊接电流为250～270a，焊接电压为25～26v，焊接速度为25～27cm/min，热输入为：14～17kj/cm；气体保护焊的保护气体为20％co2+80％ar。本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，690mpa级耐候钢的屈服强度为750～770mpa，抗拉强度为880～900mpa，屈强比为0.83～0.85，断后延伸率为15％～16％，-20℃夏比冲击功355～270j。前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，690mpa级耐候钢的化学成分及重量百分比为：c：0.005％～0.08％，mn：1.45％～1.65％，si：0.15％～0.30％，cr：0.37％～0.50％，cu：0.30％～0.40％，ni：0.80％～1.00％，s：0.001％～0.0015％，p：0.007％～0.008％，余量为fe和不可避免杂质。前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，焊接组对间隙为1mm～2mm。前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，焊前预热温度为100℃。前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，焊接过程中层间温度为120～150℃。前所述的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊～焊接工艺，焊丝直径φ1.2mm，抗拉强度≥800mpa。本发明的有益效果是：(1)本发明促进了服强度为690mpa耐候钢的使用，推进耐候钢在工业环境中的使用，部分地方可免涂装使用，节省了大量的制造成本，减少涂装剂的环境污染；(2)本发明中，采用屈服强度为690mpa耐候钢周浸试验实验，焊缝金属与母材的相对腐蚀速率≤10％，不会在使用过程中出现局部腐蚀严重，造成力学性能不达标；(3)本发明中采用简单的对称x型坡口，加工工艺简单，不需要进行焊后热处理焊接接头即可达到优良的综合性能；(4)本发明中，焊接接头无气孔、夹杂等缺陷，接头综合性能良好，焊接后焊接接头抗拉强度为850～890mpa，-40℃焊缝中心冲击功为95～107j，热影响区126～153j，焊接接头侧弯d＝3a，弯曲性能良好；(5)本发明中，周浸进行264h时，钢板的腐蚀减薄量为15.32～15.94mg/cm2，焊缝金属的腐蚀减薄量为18.2319.16mg/cm2，焊缝金属平均腐蚀速率≤1.0g/(m2.h)，焊缝金属与母材的相对腐蚀速率均≤10％。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，包括采用690mpa级耐候钢；690mpa级耐候钢的化学成分为：c：0.065％，mn：1.52％，si：0.23％，cr：0.41％，cu：0.35％，ni：0.88％，s：0.0012％，p：0.0073％，余量为fe和不可避免杂质。690mpa级耐候钢的屈服强度为750～770mpa，抗拉强度为880～900mpa，屈强比为0.83～0.85，断后延伸率为15～16％，-20℃夏比冲击功355～270j。焊接的组对为16mm+16mm，组对间隙1mm。焊接试板尺寸为200×800×20mm。焊丝化学成分及重量百分比为：c：0.066％，mn：1.35％，si：0.36％，cr：0.35％，cu：0.085％，ni：2.86％，s：0.0012％，p：0.01％，余量为fe和不可避免杂质。坡口形式：对称x型坡口，坡口角度为60°；采用气体保护焊，焊前预热温度为100℃，层间温度为150℃，焊接电流为230a，焊接电压为26v，焊接速度为25kj/cm，焊接热输入为14kj/cm，为了预防变形进行正反面焊接，反面焊接前进行清根处理；气体保护焊的保护气体为20％co2+80％ar。为了确保焊缝金属与母材相对腐蚀速率较小，对焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验，其参数如表1所示。表1焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验参数一溶液0.01mol/l的nahso3；溶液ph值范围：4.4～4.8温度45±2℃湿度70±5％rh循环周期60min，其中浸润时间12min，48min干燥试验长度48h、168h、264h参考标准tb/t2375-1993实施例2一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，采用690mpa级耐候钢；690mpa级耐候钢的化学成分为：c：0.007％，mn：1.45％，si：0.30％，cr：0.50％，cu：0.40％，ni：0.80％，s：0.001％，p：0.007％，余量为fe和不可避免杂质。690mpa级耐候钢的屈服强度为750～770mpa，抗拉强度为880～900mpa，屈强比为0.83～0.85，断后延伸率为15～16％，-20℃夏比冲击功355～270j。焊接的组对为32mm+32mm，组对间隙1mm。焊接试板尺寸为200×800×32mm。焊丝化学成分及重量百分比为：c：0.066％，mn：1.35％，si：0.36％，cr：0.35％，cu：0.085％，ni：2.86％，s：0.0012％，p：0.010％，余量为fe和不可避免杂质。坡口形式：对称x型坡口，坡口角度为60°；采用气体保护焊，焊前预热温度为100℃，层间温度为150℃，焊接电流为250a，焊接电压为27v，焊接速度为25cm/min，焊接热输入为16kj/cm，为了预防变形进行正反面焊接，反面焊接前进行清根处理；气体保护焊的保护气体为20％co2+80％ar。为了确保焊缝金属与母材相对腐蚀速率较小，对焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验，其参数如表2所示。表2焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验参数二溶液0.01mol/l的nahso3；溶液ph值范围：4.4～4.8温度45±2℃湿度70±5％rh循环周期60min，其中浸润时间12min，48min干燥试验长度48h、168h、264h参考标准tb/t2375-1993实施例3一种屈服强度690mpa耐候钢的气体保护焊焊接工艺，采用690mpa级耐候钢；690mpa级耐候钢的化学成分为：c：0.08％，mn：1.65％，si：0.30％，cr：0.50％，cu：0.40％，ni：1.00％，s：0.0015％，p：0.008％，余量为fe和不可避免杂质。690mpa级耐候钢的屈服强度为750～770mpa，抗拉强度为880～900mpa，屈强比为0.83～0.85，断后延伸率为15～16％，-20℃夏比冲击功355～270j。焊接的组对为50mm+50mm，组对间隙1mm。焊丝化学成分及重量百分比为：c：0.066％，mn：1.35％，si：0.36％，cr：0.35％，cu：0.085％，ni：2.86％，s：0.0012％，p：0.010％，余量为fe和不可避免杂质。坡口形式：对称x型坡口，坡口角度为60°；采用气体保护焊，焊前预热温度为100℃，层间温度为150℃，焊接电流为267a，焊接电压为26v，焊接速度为26cm/min，焊接热输入为16kj/cm，为了预防变形进行正反面焊接，反面焊接前进行清根处理；气体保护焊的保护气体为20％co2+80％ar。为了确保焊缝金属与母材相对腐蚀速率较小，对焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验，其参数如表3所示。表3焊缝金属和母材进行周期循环腐蚀试验参数三溶液0.01mol/l的nahso3；溶液ph值范围：4.4～4.8温度45±2℃湿度70±5％rh循环周期60min，其中浸润时间12min，48min干燥试验长度48h、168h、264h参考标准tb/t2375-1993经过上述实施例1～3的实施，对焊接接头进行力学性能检测，以及对母材和焊接接头进行周浸腐蚀试验，得到结果如表4所示。其中，对比例为：普通q690结构钢，其化学成分为：c：0.085％，si：0.46％，mn：1.6％，p：0.007％，s：0.0016％，cr：0.85％，ni：1.1％，mo：0.30％，cu：0.15％，ti：0.006，nb：0.006％，余量为fe。焊丝化学成分及重量百分比为：c：0.066％，mn：1.34％，si：0.36％，cr：0.35％，cu：0.085％，ni：2.86％，s：00.0012％，p：0.01％。焊接工艺参数：焊前预热温度为100℃，层间温度为150℃，焊接电流为650a，焊接电压为30v，焊接速度为38cm/min，焊接热输入为30kj/cm，为了预防变形进行正反面焊接，反面焊接前进行清根处理。表4母材和焊接接头进行周浸腐蚀试验结果对比经过上述实施例1～3的实施对母材和焊接接头进行周浸腐蚀试验,腐蚀速率如表5所示。表5腐蚀速率表由表3～5可以看出，与对比例相比，实施例1～3焊接接头综合力学性能优良；实施例1～3的焊缝金属腐蚀速率≤1.0，均小于对比例；焊缝金属与母材相对腐蚀速率≤10％，均小于对比例。因此，本发明的焊接接头力学性能良好，焊接接头耐蚀性能良好，适合于屈服强度为690mpa耐候钢的焊接。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。当前第1页12