耐磨钢与低碳钢异种金属埋弧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] 本发明专利申请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 属埋弧焊焊接工艺。
【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埋弧焊焊接工艺，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： 耐磨钢与低碳钢异种金属埋弧焊焊接工艺，焊接示意图如图2所示，包括如下步骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈；选择碱性焊剂，并在焊接前将焊剂在300~400°C下烘焙1~2小时； 步骤（2)，在焊接电压为35±10V，焊接电流为400±150A，焊接速度为0. 2~1. Om/min， 坡口深度大于或等于l〇mm，坡口角度大于或等于90°，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，先偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨钢侧 进行第二焊，第I道焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度； 步骤（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢侧直 接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢中间 进行第三焊，且第三焊时，边焊接边清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳钢侧直接进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢 侧直接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢 之间进行第三、第四…第N焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，直至完成第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偏向低碳钢侧， 第二焊均偏向耐磨钢侧，且第二焊完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢 与耐磨钢之间完成第三、四、"·Ν焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，同时焊接是连续的不 间断焊接，直至耐磨钢和低碳钢坡口满焊完成。
[0007] 所述焊剂为市购的常规碱性焊剂。
[0008] 所述焊丝为市购的常规碳钢焊丝。
[0009] 进一步，优选的是所述的耐磨钢与低碳钢异种金属埋弧焊焊接工艺，包括如下步 骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈；选择碱性焊剂，并在焊接前将焊剂在300°C下烘焙2小时； 步骤（2)，在焊接电压为25V，焊接电流为250A，焊接速度为0. 2m/min，坡口深度为 l〇mm，坡口角度为120°，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，先偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨钢侧 进行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，减缓焊缝的冷却速度； 步骤（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢侧直 接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢中间 进行第三焊，且第三焊时，边焊接边清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳钢侧直接进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢 侧直接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢 之间进行第三、第四…第N焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，直至完成第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偏向低碳钢侧， 第二焊均偏向耐磨钢侧，且第二焊完成后停止l〇min，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢 与耐磨钢之间完成第三、四、"·Ν焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，同时焊接是连续的不 间断焊接，直至耐磨钢和低碳钢坡口满焊完成。
[0010] 进一步，优选的是所述的耐磨钢与低碳钢异种金属埋弧焊焊接工艺，包括如下步 骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈；选择碱性焊剂，并在焊接前将焊剂在400°c下烘焙1小时； 步骤（2)，在焊接电压为45V，焊接电流为550A，焊接速度为l.Om/min，坡口深度为 15mm，坡口角度为100°，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，先偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨钢侧 进行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，减缓焊缝的冷却速度； 步骤（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢侧直 接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢中间 进行第三焊，且第三焊时，边焊接边清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳钢侧直接进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢 侧直接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢 之间进行第三、第四…第N焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，直至完成第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偏向低碳钢侧， 第二焊均偏向耐磨钢侧，且第二焊完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢 与耐磨钢之间完成第三、四、…第第NN焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，同时焊接是连续 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埋弧焊焊接工艺，包括如下步 骤： 步骤（1)，选择干燥、无油、无锈的普碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干 燥、无油和无锈；选择碱性焊剂，并在焊接前将焊剂在350°c下烘焙1. 5小时； 步骤（2)，在焊接电压为35V，焊接电流为400A，焊接速度为0. 5m/min，坡口深度为 20mm，坡口角度为90°，层间温度为80°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，先偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨钢侧 进行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，减缓焊缝的冷却速度； 步骤（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳钢侧进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨钢侧直 接进行第二焊，焊接完成后停止l〇min，减缓焊缝的冷却速度，之后在低碳钢与耐磨钢中间 进行第三焊，且第三焊时，边焊接边清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步骤（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳钢侧直接进行第一焊，焊接完