一種耐候鋼q355nhd的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種鋼材的焊接方法，尤其涉及到一種耐候鋼Q355NHD的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐候鋼，其合金成分及重量百分比含量為:C:0.12?0.21、S1:0.2?2.0、Mn:
0.7 ?2.0、S ^0.036,P ^ 0.034,Cu:0.10 ?0.40,ΑΚ0.2，其余為 Fe 和微量雜質(zhì)。是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的2~8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時，它具有耐銹，使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節(jié)能等特點。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。但目前耐候鋼焊接點的腐蝕性還沒有解決，需要找到焊接點的氧化速率必須與其它用料相同，這就需要特殊的焊接材料和技術(shù)。針對耐候鋼焊接的技術(shù)缺陷，先前也披露了一些相應(yīng)的技術(shù)，如申請公布號CN102837105A的一種橋梁用Q345qDNH耐候鋼的焊接方法，其采用的方法是焊接接頭采用對接或T型角接，焊接方法采用埋弧焊，藥芯CO2氣體保護(hù)半自動焊或焊條電弧焊，以及針對橋梁用Q345qDNH耐候鋼的不同板厚，確定焊前預(yù)熱溫度，預(yù)熱的方式為:當(dāng)板厚B小于或等于20_的板單元對接焊縫時，焊前不需要預(yù)熱，坡口形式是，采用單邊V型坡口，鈍邊尺寸為0~2mm，留6mm間隙，坡口角度為45°，背面襯陶質(zhì)襯墊，采用藥芯CO2氣體保護(hù)半自動焊，工藝參數(shù)包括:焊接電流200~260A，電弧電壓 28~32v,焊接 9.5~25m/h,線能量 8~32KJ/cm,道間溫度 80~200°C。當(dāng)板厚 B 在 20~30_之間的板單元對接焊縫時，焊前預(yù)熱20~60°C，坡口形式是，采用雙邊V型坡口，坡口角度為60°C，鈍邊尺寸為4_，采用埋弧焊對接焊縫，工藝參數(shù)包括:焊接電流630~720A，電弧電壓28~34v,焊接22~24m/h，線能量26~40KJ/cm，道間溫度75~200°C ;反面焊接前進(jìn)行清根處理。當(dāng)板厚B在30~70mm之間的板單元對接焊縫時，焊前預(yù)熱65~110°C，坡口形式是，采用雙邊u型坡口，坡口角度為35°C，根部圓弧半徑為6_，鈍邊尺寸為6_，采用埋弧焊對接焊縫，工藝參數(shù)包括:焊接電流600~690A，電弧電壓28~34v，焊接22~24m/h，線能量25~42KJ/cm,道間溫度75~200°C ;反面焊接前進(jìn)行清根處理。T型角焊縫船位埋弧焊，不開坡口，工藝參數(shù)包括:焊接電流780~800A，電弧電壓31~33 V，焊速19~20m/h，線能量44~50KJ/cm，道間溫度95~200°C。T型角焊縫藥芯CO2氣體保護(hù)半自動焊，不開坡口，工藝參數(shù)包括:平位焊接時，焊接電流220~260A，電弧電壓30~33 V，焊速16~22m/h，線能量ll~19KJ/cm，道間溫度80~200°C，立位焊接時，焊接電流170~200A，電弧電壓23~27V，焊速6~15m/h，線能量9-32.4KJ/cm,道間溫度80~200°C。T型角焊縫焊條電弧焊，不開坡口，工藝參數(shù)包括:平位焊接時，焊接電流160~180A，電弧電壓22~26 V，焊速8~15m/h，線能量8.4~21KJ/cm，道間溫度50~200°C，立位焊接時，焊接電流130~150A，電弧電壓22~24V，焊速3~4m/h，線能量26~43KJ/cm,道間溫度50~200°C。另外還介紹了焊接材料的選擇。公開的發(fā)明專利文件中雖然披露了橋梁耐候鋼的各種焊接方法和焊接形式，而當(dāng)焊接板材的厚度大于70mm時，采用上述的焊接方法效率比較低，焊接質(zhì)量難以保證。為了提高焊接厚度較大耐候鋼的焊接效率，需要采用一種新型的耐候鋼的焊接方法。同時，由于耐候鋼的合金含量較高，焊接接后熱影響區(qū)易出現(xiàn)裂紋，因此在焊接生產(chǎn)中需要注重?zé)彷斎肓康目刂疲F(xiàn)有技術(shù)中沒有提供一種熱輸入量的控制工藝參數(shù)應(yīng)用在焊接耐候鋼的焊接生產(chǎn)中。
[0003]傳統(tǒng)焊接耐候鋼的方法主要以二氧化碳作為保護(hù)氣體的藥芯焊絲焊接，以及以富氬作為保護(hù)氣體的實芯焊絲。其中使用藥芯焊絲的成本比實芯焊絲高，并且藥芯焊絲的熔敷率約為85%，實芯焊絲的熔敷率約為95%，從此數(shù)據(jù)分析，實芯焊絲的焊接效率比藥芯焊絲也要高。對于保護(hù)氣體，傳統(tǒng)使用實芯焊絲的保護(hù)氣體為富氬(80%氬氣+20% 二氧化碳)，富氬氣體相對二氧化碳?xì)怏w的成本較高，使用安全性和便捷性差，但對于合金燒損保護(hù)和表面成型較好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對耐候鋼Q355NHD現(xiàn)有焊接技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種以0)2為焊接保護(hù)氣體，以實芯焊絲為焊條的雙絲埋弧焊焊接耐候鋼Q355NHD的焊接方法和一種以CO2為焊接保護(hù)氣體，以實芯焊絲為焊條的單絲埋弧焊焊接耐候鋼Q355NHD的焊接方法。
[0005]為了達(dá)到上述的技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種耐候鋼Q355NHD焊接方法，其中:
焊接焊條采用實芯焊絲，所述實芯焊絲的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為TB/T2374 - 1999，
使用CO2作為焊接保護(hù)氣體；
焊接方式使用雙絲埋弧焊焊接，所述雙絲埋弧焊中的前絲反接直流電源，后絲接交流電源；
焊縫結(jié)構(gòu)形式為對接焊縫、角接焊縫、T型焊縫。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)選實施方案是，當(dāng)焊縫結(jié)構(gòu)形式為對接焊縫或T型焊縫時，所述耐候鋼Q355NHD的焊接方法包含的步驟為:
步驟一:對焊接板材的坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，去除浮銹和松動氧化皮。
[0007]步驟二:
a)、當(dāng)焊接板材厚度T^ 40mm,不需要對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)執(zhí).^ ，
b)、當(dāng)焊接板材厚度40mm< T ^ 60mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為40 °C ；
c)、當(dāng)焊接板材厚度60mm< T ^ 80mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為60 °C ；
d)、當(dāng)焊接板材厚度T>80mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為80 0C ；
步驟三:對正面焊縫進(jìn)行打底焊縫焊接，所述正面焊縫打底焊縫焊接的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為600-620A，焊接電壓為27-28V，后絲:焊接電流為570-590A，焊接電壓為33-34V，焊接速度為550-600mm/min，前后焊絲縱向距離40mm,橫向距離4mm。
[0008]步驟四:對正面焊縫進(jìn)行填充和蓋面焊接，所述正面焊縫填充和蓋面焊接的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為650-700A，焊接電壓為29-31V，后絲:焊接電流為600-630A，焊接電壓為35-38V，焊接速度為600-650mm/min。前后焊絲縱向距離40mm,橫向距離4mm。
[0009]步驟五:在焊縫反面對焊縫根部進(jìn)行碳弧氣刨清根，清根后對清根出進(jìn)行打磨，去除雜物。
[0010]步驟六:對反面焊縫進(jìn)行打底焊縫焊接，所述反面焊縫打底焊縫焊接的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為600-620A，焊接電壓為27-28V，后絲:焊接電流為570-590A，焊接電壓為33-34V，焊接速度為550-600mm/min。前后焊絲縱向距離40mm,橫向距離4mm。
[0011]步驟七:對反面焊縫進(jìn)行填充和蓋面焊接，所述反面焊縫填充和蓋面焊接前絲的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為650-700A，焊接電壓為29-31V，后絲:焊接電流為600-630A,焊接電壓為35-38V，焊接速度為600-650mm/min。前后焊絲縱向距離40mm，橫向距離4mm。
[0012]本發(fā)明另一種優(yōu)選實施方案是，當(dāng)焊接板材厚度每增加8mm時，所述填充和蓋面焊接即增加一層焊道。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)選實施方案是，當(dāng)焊縫結(jié)構(gòu)形式為角接焊縫時，所述Q355NHD的焊接方法的步驟包括，
步驟一:對焊接板材兩側(cè)75mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，去除浮銹和松動氧化皮。
[0014]步驟二:
a)、當(dāng)焊接板材厚度T^ 40mm,不需要對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)執(zhí).^ ，
b)、當(dāng)焊接板材厚度40mm< T ^ 60mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為40 °C ；
c)、當(dāng)焊接板材厚度60mm< T ^ 80mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為60 °C ；
d)、當(dāng)焊接板材厚度T>80mm,對焊接板材坡口區(qū)域及兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的預(yù)熱溫度為80 0C ；
步驟三:對焊縫進(jìn)行打底焊縫焊接，所述焊縫打底焊縫焊接的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為600-620A，焊接電壓為27-28V，后絲:焊接電流為570-590A，焊接電壓為33-34V，焊接速度為550-600mm/min，前后焊絲縱向距離40mm,橫向距離4mm。
[0015]步驟四:對焊縫進(jìn)行填充和蓋面焊接，所述焊縫填充和蓋面焊接的工藝參數(shù)為:前絲:焊接電流為650-700A，焊接電壓為29-31V，后絲:焊接電流為600-630A，焊接電壓為35