专利名称：低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接mag焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种低合金超高强钢MAG焊接方法，具体涉及一种低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢异种钢对接环缝MAG焊接方法。
背景技术：
低合金超高强钢(35CrMnSiA)的可悍性非常差，尤其是低合金超高强钢 (35CrMnSiA)淬火后的异种钢对接焊接更是非常困难。目前，现有技术中没有提供低合金超高强钢(35CrMnSiA)淬火后(性能为σ b彡1620MPa、HRC45 55、Ak彡36J)与优质碳素结构钢(08A1)异种钢材的MAG焊接方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法(异种钢MAG焊接方法)，以解决低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢异种钢厚度差比较大、材料性能差异大、超高强钢淬火后可焊性差的焊接技术问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述焊接方法是基于低合金超高强钢为35CrMnSiA、优质碳素结构钢为08A1的异种钢材的圆筒件对接环缝MAG焊接， 所述焊接方法的具体过程为步骤一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件(1)的焊接口、待焊接件08A1筒件(2)的焊接口 将较厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成锁边坡口形式，所述锁边坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈渐缩的圆台形，将较薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直边；步骤二、将35CrMnSiA筒件1进行淬火、回火将35CrMnSiA筒件1先进行淬火， 入炉温度彡500 V，预热温度680 V，保温时间180士5分钟，加热温度900士 10°C，保温时间90士5分钟，采用油作为淬火介质，淬火时间18 20分钟；再进行回火，回火温度为 230士 10°C，保温时间180士5分钟，采用水作为冷却介质，冷却时间15 18分钟；步骤三、完成步骤二后，对两个待焊接的筒件进行焊接，具体包括以下步骤步骤三(一)、预热定位焊前，对35CrMnSiA筒件1炉中预热，预热温度为155°C 170°C，保温时间120士5分钟，使其受热均勻；再将两个待焊接的筒件在装配夹具中装配到位后进行定位焊；步骤三(二)、定位焊预热满足要求的试件出炉，将两焊件装配在自动转动装置中定位焊，在焊接区域的周边均勻焊接六点，焊点长度IOmm 15mm ；定位焊后，对两个待焊接的筒件进行炉中预热，预热温度为 170°C，保温时间120士5分钟；步骤三(三)、焊接启动自动转动的装置，控制焊枪角度α和焊接位置；辉枪角度(α)是焊接位置的切线方向与焊枪的夹角，焊枪角度(α)为65° 75° ；焊接位置由通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角(β)来确定，通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角(β)为15° 20° ；步骤四、缓冷将焊接完成的试件立即入炉，炉温150°C 170°C，保温时间120士5
分钟，然后出炉空冷至室温；步骤五、检测采用渗透法检测焊道，焊缝表面不允有裂纹、气孔；观察咬边、焊瘤缺陷。本发明所述焊接方法的优点有本方法实现了两对接零件厚度差较大的低合金超高强钢35CrMnSi (淬火后)与碳素结构钢08A1异种钢材的可靠焊接。具体优点主要体现在以下两个方面一、能够保证超高强钢淬火后和碳素结构钢可焊性。焊缝熔合良好，经渗透法探伤——着色探伤，焊道及热影响区没发现超高强钢最敏感的裂纹缺陷，焊缝成型良好。二、MAG焊接方法属于半自动焊较手工电弧焊减少焊接起弧和收弧点，可有效减少焊接缺陷的产生。本发明的方法尤其适用于35CrMnSiA淬火后与08A1筒体的对接焊接，可以推广到35CrMnSiA淬火后与含碳量小于0. 30%的碳素结构钢对焊、30CrMnSiA淬火后与含碳量小于0. 30 %的碳素结构钢对焊、 30CrMnSiNi2A淬火后与含碳量小于0. 30%的碳素结构钢对焊。
图1为35CrMnSiA筒件1和08A1筒件2进行焊接时的装配示意图(附图标记3 表示焊缝)，图2是焊枪4与待焊接件的位置关系示意图(附图标记5表示焊丝)。
具体实施例方式具体实施方式
一如图1和2所示，本实施方式所述焊接方法是基于低合金超高强钢为35CrMnSiA、优质碳素结构钢为08A1的异种钢材的圆筒件对接环缝MAG焊接，所述焊接方法的具体过程为步骤一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接口、待焊接件08A1筒件2的焊接口 将较厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成锁边(锁边也即锁底)坡口形式， 所述锁边坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈渐缩的圆台形(圆台形的曲面的轴向截面轮廓是斜线或弧线)，将较薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直边(即焊接端端面与轴线垂直)；所述的厚件锁边形坡口，薄件保证全厚直边，完现了锁边插口配合形式；步骤二、将35CrMnSiA筒件1进行淬火、回火将35CrMnSiA筒件1先进行淬火， 入炉温度彡5000C，预热温度680°C，保温时间180士5分钟，加热温度900士 10°C，保温时间 90士5分钟，采用油作为淬火介质，淬火时间18 20分钟；再进行回火，回火(保温)温度为230士 10°C，保温时间180士5分钟，采用水作为冷却介质，冷却时间15 18分钟；步骤二中所述的作为淬火介质的“油”为淬火油，如可用北京华利精细化工公司生产的“金宇YIS-2快速光亮淬火油”；步骤三、完成步骤二后，对两个待焊接的筒件(35CrMnSiA筒件和108A1筒件2)进行焊接，具体包括以下步骤步骤三(一)、预热定位焊前，对35CrMnSiA筒件1炉中预热，预热(加热)温度为155°C 170°C，保温时间120士5分钟，使其受热均勻；再将两个待焊接的筒件在装配夹具中装配到位后进行定位焊(08A1筒件2的焊接端搭套在35CrMnSiA筒件1的焊接端的锁边坡口的中部)；步骤三(二)、定位焊预热满足要求的试件出炉，将两焊件装配在自动转动装置中定位焊，在焊接区域的周边均勻焊接六点，焊点长度IOmm 15mm ；定位焊后，对两个待焊接的筒件进行(35CrMnSiA筒件和108A1筒件2)进行炉中预热，预热温度为155°C 170°C， 保温时间120士5分钟；步骤三(三)、焊接启动自动转动的装置，控制焊枪(或焊丝的角度，焊枪的角度和焊丝的角度的一致的)角度α和焊接位置；焊枪角度α是焊接位置的切线方向与焊枪的夹角，焊枪角度α为65° 75° ；焊接位置由通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角β来确定，通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角β 为 15° 20° ；步骤四、缓冷将焊接完成的试件立即入炉，炉温150°C 170°C，保温时间120士5
分钟，然后出炉空冷至室温；步骤五、检测，采用渗透法检测焊道，焊缝表面不允有裂纹、气孔；观察咬边、焊瘤等缺陷。
具体实施方式
二 如图1所示，本实施方式在步骤一中，所述08A1筒件2的壁厚t 为1. 5mm，35CrMnSiA筒件1的壁厚是08A1筒件2的壁厚的5 8倍。其它步骤与具体实施方式
一或相同。
具体实施方式
三本实施方式在步骤三(一)和三(二)中，定位焊前、后的预热温度要低于回火温度50°C ；否则超高强钢(低合金超高强钢为35CrMnSiA)会出现软化问题，影响焊接质量。其它步骤与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式在步骤三中(参见表1)，使用的焊丝牌号为HS-80、 焊丝直径为Φ 1.2mm、焊接电流为180A 220A、焊接电压为20V 22V、极性直流反接、工件线速度为310 :350mm/min、保护气体为按体积百分比由85% 90%的Ar和15% 10% 的(X)2组成的混合气体。焊材的选择(焊丝牌号为HS-80的焊材)及工艺参数的选择避免了裂纹的产生，极大提搞了可焊性。其它步骤与具体实施方式
一、二或三相同。焊接工艺参数见表权利要求
1.一种低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法，所述焊接方法是基于低合金超高强钢为35CrMnSiA、优质碳素结构钢为08A1的异种钢材的圆筒件对接环缝 MAG焊接，其特征在于所述焊接方法的具体过程为步骤一、加工待焊接件35CrMnSiA筒件(1)的焊接口、待焊接件08A1筒件O)的焊接口 将较厚的待焊接件35CrMnSiA筒件1的焊接端加工成锁边坡口形式，所述锁边坡口形式是指35CrMnSiA筒件1的焊接端呈渐缩的圆台形，将较薄的待焊接件08A1筒件2的焊接端端面加工成直边；步骤二、将35CrMnSiA筒件1进行淬火、回火将35CrMnSiA筒件1先进行淬火，入炉温度彡500°C，预热温度680°C，保温时间180士5分钟，加热温度900士 10°C，保温时间90士5 分钟，采用油作为淬火介质，淬火时间18 20分钟；再进行回火，回火温度为230士 10°C， 保温时间180士5分钟，采用水作为冷却介质，冷却时间15 18分钟；步骤三、完成步骤二后，对两个待焊接的筒件进行焊接，具体包括以下步骤步骤三(一)、预热定位焊前，对35CrMnSiA筒件1炉中预热，预热温度为155°C 170°C，保温时间120士5分钟，使其受热均勻；再将两个待焊接的筒件在装配夹具中装配到位后进行定位焊；步骤三(二)、定位焊预热满足要求的试件出炉，将两焊件装配在自动转动装置中定位焊，在焊接区域的周边均勻焊接六点，焊点长度IOmm 15mm ；定位焊后，对两个待焊接的筒件进行炉中预热，预热温度为 170°C，保温时间120士5分钟；步骤三(三)、焊接启动自动转动的装置，控制焊枪角度α和焊接位置；焊枪角度 (α)是焊接位置的切线方向与焊枪的夹角，焊枪角度(α)为65° 75° ；焊接位置由通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角(β)来确定，通过工件最高点的直径与通过当前焊点的直径之间的夹角(β)为15° 20° ；步骤四、缓冷将焊接完成的试件立即入炉，炉温150°C 170°C，保温时间120士5分钟，然后出炉空冷至室温；步骤五、检测采用渗透法检测焊道，焊缝表面不允有裂纹、气孔；观察咬边、焊瘤缺陷。
2.根据权利要求1所述的低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法，其特征在于在步骤一中，所述08A1筒件2的壁厚t为1. 5mm，35CrMnSiA筒件1的壁厚是08A1筒件2的壁厚的5 8倍。
3.根据权利要求1所述的低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法，其特征在于在步骤三(一)和三(二)中，定位焊前、后的预热温度要低于回火温度 50 "C。
4.根据权利要求1、2或3所述的低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法，其特征在于在步骤三中，使用的焊丝牌号为HS-80、焊丝直径为Φ1. 2mm、焊接电流为180A 220A、焊接电压为20V 22V、极性直流反接、工件线速度为310 350mm/min、 保护气体为按体积百分比由85% 90%的Ar和15% 10%的CO2组成的混合气体。
全文摘要
低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢对接MAG焊接方法，它涉及一种低合金超高强钢MAG焊接方法。解决低合金超高强钢淬火后与优质碳素结构钢异种钢厚度差比较大、材料性能差异大、超高强钢淬火后可焊性差的焊接技术问题。本发明主要步骤为加工待焊接件；将35CrMnSiA筒件1进行淬火、回火；预热、定位焊、焊接；缓冷；检测。本发明能够保证超高强钢淬火后和碳素结构钢可焊性。焊缝熔合良好，经渗透法探伤——着色探伤，焊道及热影响区没发现超高强钢最敏感的裂纹缺陷，焊缝成型良好。本发明所述MAG焊接方法属于半自动焊较手工电弧焊减少焊接起弧和收弧点，可有效减少焊接缺陷的产生。
文档编号B23K9/173GK102267000SQ20101018899
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者刘立成, 武永和, 许连辅, 邹玉宏, 陈广强 申请人:哈尔滨建成集团有限公司