特厚板埋弧焊工艺研究

发布时间：2020-07-14 18:14

【摘要】：从焊材选择、焊接电源和焊丝排列等方面介绍了特厚板埋弧焊的工艺特点,并且采用正面双丝埋弧焊和反面三丝埋弧焊的焊接方法对150 mm厚的低合金钢Q345D厚板进行了对接平焊,对比分析了两种焊接工艺下焊接接头的力学性能和微观组织。结果表明,采用合理的电源组合、焊丝排列和合适的焊接材料,所得焊缝内部无夹渣、气孔等焊接缺陷,焊缝成形美观;焊接接头抗拉强度均高于母材,所有弯曲试样均合格,焊接接头整体冲击韧性满足了标准要求,但在多层多道焊的条件下,距离熔合线5 mm区域出现了韧性下降的现象,原因是多层多道焊接热循环影响下造成该区域晶粒粗大,同时出现了大量粒状贝氏体。
【图文】：

《热加工工艺》2018年12月第47卷第23期通焊丝H10Mn2的成分对比见表1。同时为了防止夹渣，所选焊剂为NSH-50M。相比于焊丝H10Mn2，焊丝TGM-H50Q的C含量更低，提高了焊缝金属的抗冷裂纹和热裂纹的性能；Mn的含量更高，通过Mn的固溶强化作用提高焊缝金属强度；S、P均不大于0.010%，从而降低焊缝中低熔点杂质的产生，避免了结晶裂纹的产生；Ni的含量更高，起到了韧化基体的作用，进一步提高了焊缝金属的低温韧性。试验母材材质为Q345D，规格为150mm×500mm×1000mm，力学性能见表2。接头坡口尺寸如图1所示。1.2试验方法（1）焊接电源为保证焊缝成形良好美观，多丝埋弧焊均采用独立电源供电。其中双丝埋弧焊电源采用直流反接+交流的方式。三丝埋弧焊电源则采用直流反接+交流+交流的方式[2]。双丝电源类型为主丝DCEP+后辅丝AC，三丝电源类型为主丝DCEP+中间辅丝AC+后辅丝AC。（2）焊丝的间距和角度考虑到超厚板焊接的坡口形式和焊接速度，本试验中双丝埋弧焊焊丝间距为35mm，前置焊丝向后倾斜于钢板表面75°，以获得足够熔深；后置焊丝垂直于钢板，对前置焊丝起盖面作用，以获得平滑的焊道表面，为了防止夹渣、咬边，前置焊丝中心与后置焊丝中心在横向保持一倍焊丝直径的距离；三丝埋弧焊中前两丝间距为35mm，后两丝间距为120mm，防止后两丝间距过近导致热量集中，第三根焊丝向前倾斜于钢板表面85°（图2）。故双丝为纵列，焊丝中心间距为35mm,与试板平面夹角依次为75°、90°；三丝为纵列?

煞侄员燃鉤?1。同时为了防止夹渣，所选焊剂为NSH-50M。相比于焊丝H10Mn2，焊丝TGM-H50Q的C含量更低，提高了焊缝金属的抗冷裂纹和热裂纹的性能；Mn的含量更高，通过Mn的固溶强化作用提高焊缝金属强度；S、P均不大于0.010%，从而降低焊缝中低熔点杂质的产生，避免了结晶裂纹的产生；Ni的含量更高，起到了韧化基体的作用，进一步提高了焊缝金属的低温韧性。试验母材材质为Q345D，规格为150mm×500mm×1000mm，力学性能见表2。接头坡口尺寸如图1所示。1.2试验方法（1）焊接电源为保证焊缝成形良好美观，多丝埋弧焊均采用独立电源供电。其中双丝埋弧焊电源采用直流反接+交流的方式。三丝埋弧焊电源则采用直流反接+交流+交流的方式[2]。双丝电源类型为主丝DCEP+后辅丝AC，三丝电源类型为主丝DCEP+中间辅丝AC+后辅丝AC。（2）焊丝的间距和角度考虑到超厚板焊接的坡口形式和焊接速度，本试验中双丝埋弧焊焊丝间距为35mm，前置焊丝向后倾斜于钢板表面75°，以获得足够熔深；后置焊丝垂直于钢板，对前置焊丝起盖面作用，以获得平滑的焊道表面，为了防止夹渣、咬边，前置焊丝中心与后置焊丝中心在横向保持一倍焊丝直径的距离；三丝埋弧焊中前两丝间距为35mm，后两丝间距为120mm，防止后两丝间距过近导致热量集中，第三根焊丝向前倾斜于钢板表面85°（图2）。故双丝为纵列，焊丝中心间距为35mm,与试板平面夹角依次为75°、90°；三丝为纵列，焊丝中心间距为35、120mm，与试板平面夹角依次为75°、90°、8

郧爸煤杆科鸶敲孀饔?，以获得平滑的焊道表面，为了防止夹渣、咬边，前置焊丝中心与后置焊丝中心在横向保持一倍焊丝直径的距离；三丝埋弧焊中前两丝间距为35mm，后两丝间距为120mm，防止后两丝间距过近导致热量集中，第三根焊丝向前倾斜于钢板表面85°（图2）。故双丝为纵列，焊丝中心间距为35mm,与试板平面夹角依次为75°、90°；三丝为纵列，焊丝中心间距为35、120mm，与试板平面夹角依次为75°、90°、85°。（3）焊缝道次分布焊缝道次分布及焊接高度如图3所示。正面采用双丝埋弧焊进行分边焊，共焊7层13道，反面采用三丝埋弧焊，共焊4层7道。为保证焊缝良好的成型外观，均采用双丝进行盖面，具体焊接参数见表3。焊接完成后，沿垂直焊缝方向截取试样，对试样进行打磨、抛光，用4%的硝酸酒精腐蚀，用相机拍摄接头的宏观形貌；在CMM200型号显微镜下观察焊接接头焊缝及热影响区微观组织。按照GB2652-2008《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》、GB/T229-2007《金属低温冲击韧性试验方法》和56.246232011.275°105°图1坡口尺寸(mm)Fig.1Groovesizes(mm)15°T1553545钢板表面35120焊接方向图2三丝埋弧焊焊丝间距和角度(mm)Fig.2Wirespacingandangleofthethree-wiresubmergedarcwelding(mm)123121310119872645311237264531图3焊缝道次分布及焊接高度Fig.3Weldbeaddistributionandweldingheight双丝埋弧焊高度65mm钝边20mm三丝埋弧焊高度65mm表1H10Mn2焊丝与TGM-H50Q焊丝的主要成分(质

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本文编号：2755318