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Q690高强度钢板的焊接工艺

 

一、焊接工艺准备   

1、焊接设备： 500ACO2气体保护焊机。   

2、焊丝：SLD-80高锰中硅φ1.2mm实芯焊丝。

   3、坡口的加工：坡口的加工，深度和宽度要比图纸要求的大于或等于0至2个毫米。可以用机械方法和热切割方法进行，机械加工方法，即刨坡口角度，刨后要去油污，热切割后要去熔渣，去氧化皮并打磨光滑。倒角公差如下表：

焊接类型 坡口角度 “V” 60°+2°  (30°+30°) 单“V” 45°+2°

4、定位焊：  （

1）结构件的定位焊前，应进行预热，温度为170-200°C。定位焊缝高度为6-8mm，长为40mm-60mm，间隔为300mm左右。当焊缝长度小于300mm时，单侧定位焊缝不得少于两处。

（2）定位焊缝出现裂纹时，必须，重新定位焊缝。

（3）为防止工件变形，允许加支撑焊接，但焊后必须磨平。

（4）焊道及焊道边缘必须清理干净，不允许有油、锈水、渣等物。焊道两侧边缘修磨露出金属光泽，单侧不得小于25mm。

（5）因为Q690板材焊后不允许用机械和火焰矫正。 

5、为确保结构件焊接质量和减小结构件的焊接变形，按照《支架及中部槽的焊接工艺》多层多道焊接规定执行。

6、保护气体为80%Ar+20%CO2的混合气。

马氏体时效钢
其基本成分：C<0.03%， Ni18~25%，+ 时效硬化元素 Ti,，Al，Co，Mo，Nb等 。
类型（根据Ni量不同）：
Ni 18%，+ Ti， Al， Co， Mo等。应用广，有三个级别：1400， 1700，2100 MPa。
Ni 20%， +Ti， Al， Nb等 。 合金量较低，成本低，强度较低。
Ni 25%，+ Ti，Al，Nb等 。 时效前硬度较低，可深冲冷拔。
高纯度钢：杂质少，C, N, P, S, Si都要控制；偏析小、含气量低，一般用真空炉熔炼。
主要合金元素作用
Ni：
1）时效强化相的主要形成元素；
2）扩大γ相区，并能发生M转变；
（加入 沉淀强化元素多为α形成元素）
3）使钢保持良好的韧塑性；
4）提高钢的淬透性（空淬）。
Co：
1）协助Ni扩大γ区；
2）但提高Ms点, 可减少Ar；
3）可间接提高强化效果。
Ti， Al，Mo，Nb：
时效强化元素，能形成时效强化相，如Ni3Al，Ni3Ti，Ni3Mo，（Fe，Ni，Co）2Mo 等。
Mo ：
时效强化元素；
防止回火脆性，提高韧塑性。
C<0.03%； Mn，Si降低到少； S<0.01%；其它杂质元素如N，P等也要严格控制。
热处理
原理：利用金属间化合物在含C极低的马氏体中弥散析出来强化的（沉淀强化或时效强化）。
热处理工艺包括两个基本工序：
1）高温奥氏体化后淬火成马氏体；合金元素溶解在M中，为随后时效工序作好组织上准备；
2）进行时效，产生强烈沉淀强化效应，显著提高强度。
性能
高强度，同时具有良好的塑韧性和缺口强度；
热处理工艺简单：1）不存在脱C；2）固溶处理后进行各种成型加工，再500℃时效；
变形小；
淬火后硬度低，冷变形性能和切削性能好；
焊接性较好。

一般讲，屈服强度在1370MPa（140 kgf/mm2）以上，抗拉强度在1620 MPa（165 kgf/mm2）以上的合金钢称超高强度钢。
 
按其合金化程度和显微组织分为低合金中碳马氏体强化超高强度钢、中合金中碳二次沉淀硬化型超高强度钢、高合金中碳Ni—Co型超高强度钢、超低碳马氏体时效硬化型超高强度钢、半奥氏体沉淀硬化型不锈钢等。
低合金
低合金中碳马氏体强化型超高强度钢（MART）是在低合金调质钢的基础上发展起来的，合金元素总量一般不超过6%。主要牌号包括传统的镍铬钼调质钢4340（40CrNiMo）,碳含量0.45%的镍 铬 钼 钒 钢D6AC（45 CrNiMoV），碳含量0.30%的铬 锰 硅 镍 钢（30CrMnSiNi2A）,在4340钢基础上通过加入硅（1.6%）和钒（0.1%）而研制成的300M 钢（43CrNiSiMoV）以及不含镍的硅锰钼钒或硅锰铬钼钒等。通过真空熔炼降低钢中杂质元素含量，改善钢的横向塑性和韧性，由于钢中合金元素含量较低，成本低，生产工艺简单，广泛用于飞机大梁、起落架、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等。
中合金
中合金中碳二次沉淀硬化型超高强板是从5%Cr型模具钢移而来的。由于它在高温回火状态下有很高的强度和较满意的塑性和韧性，抗热性好，组织稳定，用于飞机起落架、火箭壳体等。典型钢种为H11和H13等。其主要成分为：C 0.32%--0.45%；Cr 4.75%--5.5%；Mo 1.1%--1.75%；Si 0.8%--1.2%。