高强钢焊接的现状和发展

高强钢焊接的现状和发展

随着国民经济的飞速发展，各行各业都呈现出欣欣向荣的局面，但我们看到在繁荣的背后同时暴露出了一些问题：各行各业都在消耗大量的能源及资源，全球资源减少的同时污染日益严重。国家已经认识到了一些问题的严重性，中央已明确提出各行业要节约20%的能源、20%钢铁，要求从源头做起。对于我们钢铁使用单位都必须减少用钢量，减少用钢量的有效途径是提高钢的强度，所以在今后的日子里，高强度会逐步替代目前大量采用500MPa级以内的低强钢。

低合金高强钢是今后将采用量最大的钢种，它通常是指抗拉强度500~1000MPa范围并考虑焊接性而生产制造的钢材，而抗拉强度在1000MPa以上的一般称为超高强钢。低合金高强钢的种类可以分为非调质钢和经过淬火-回火的调质钢。非调质钢又可分为热轧钢、控轧钢和正火钢等。一般非调质钢指常温抗拉强度600MPa以下的钢材，调质钢则为抗拉强度600MPa以上的钢材。根据调质、非调质钢强度级别的差别，这两类钢材的焊接性、焊接工艺和接头性能有很大的不同。

低合金高强钢总体来说明其焊接性较好，可基本上采有现有的焊接方法与工艺。

一、常用的方法

从上世纪初，焊接技术得到应用以来，多种焊接方法得以发明与应用。

1、手工电弧焊

手工电弧焊适用于各种不规则形状、各种焊接位置的焊缝。手工焊时主要根据焊件厚度、坡口形式、焊缝位置等选择焊接工艺参数。多层焊的第一层以及非平焊位置焊接时，焊条直径应小一些。在保证焊接质量的前提下，应尽可能采用大直径焊条和大电流焊接，以提高生产效率。

手工电弧焊使用范围广，焊接材料与工艺成熟，对于500~1000MPa 范围内的钢种都可采用此焊接方法，其配套的焊条有CJ607RH、CJ707RH、CJ807RH、CJ107等，但其焊接效率低下，成型较差，在条件允许的情况下，我们应尽可能地不采用手工电弧焊。

2、埋弧自动焊

埋弧自动焊由于具有熔敷效率高、大熔深以及机械自动操作的优点，特别适用于大型焊接结构的制造，广泛用于船舶、管道和要求长焊缝的结构制造，多用于平焊和平角焊位置。埋弧自动焊包括双面埋弧自动焊和单面焊双面成形埋弧自动焊工艺。对于抗拉强度500~700MPa的钢种目前都可采用埋弧焊进行平焊与平角焊，焊接结构有钢结构、管线、桥梁等，配套的焊丝有： CJGNH-1、CJQ-1、CJGX-1、H1OMn2、CH62CF、H70Q等。

对于抗拉强度700MPa以上的钢种，使用埋弧焊进行实例不是很多，主要是埋弧焊的焊接线能量大，导致焊缝及热影响区的晶粒粗大，增加了脆性而降低了韧性。

3、 CO2气体保护焊

CO2气体保护焊是目前大力推广的高效焊接方法，其包含CO2

气体保

护焊实芯焊丝与药芯焊丝，其实芯焊丝应用范围较广，500~900MPa 的高强钢都采用了实芯焊丝，应用领域基本包括了现有的结构，使用效果较好，气保焊丝的窄间隙焊具有生产率高、焊接热输入小，热影响区窄等优点，更适于焊接性较差的低合金钢。其配套的焊丝：WH50-6、WH60-G、WH70-G、WH80-G、WH90-G等。

药芯焊丝作为高效焊接材料目前在造船行业得到了广泛的应用，其应用率达到了60%以上，主要采用500MPa的药芯焊丝，如我公司生产的YCJ501-1（GB E501T-1），目前国产500MPa级药芯焊丝质量较好，无论焊接工艺性能，还是力学性能都与外国产品相当。600MPa 的药芯焊丝部分得到应用，700MPa以上的药芯焊丝实际应用很少，主要由于对于高强度的药芯焊丝，我们研制还不够，现有产品的焊接工艺性能及力学性能有待提高，随着我们研发的不断深入，相信不久，药芯焊丝的品种也会达到目前焊条的水平。

我公司为配合舰船建设的需要，研制了一种用于650MPa钢种的CW921FCW药芯焊丝，焊接工艺性能及力学性能都较好，其扩散氢含量在3ml/100g（色谱法）。其熔敷金属化学成分及力学性能分别见表1、表2和表3。

4、自保护药芯焊丝

自保护药芯焊丝的芯内组成物和电焊条药皮相似，焊接时起着造渣、造气、稳弧、脱氧等作用，所以焊接时不需另加任何保护气体。自保药芯焊丝的焊接效率高，适应性强，特别适合野外焊接，如管线建设。我公司目前研制用于X60、X70管线钢焊接的自保护药芯焊丝。

5、电渣焊与气电立焊

电渣焊与气电立焊在焊接接头形式、方式及焊接效率都有类似之处，焊接效率非常高，焊接线能量大。特别是气电立焊，采用的是药芯焊丝，其焊缝内在质量高，成型美观，在船体大合拢、储油罐的建造等应用量日益增加。公司目前正在研制500MPa级船用气电立焊焊丝。

二、低合金高强钢的焊接

热轧及正火钢常用的自动焊方法是埋弧自动焊、电渣焊、CO2气体保护焊等。对于厚壁压力容器等大型厚板结构，电渣焊是常用的焊接方法，由于电渣焊焊缝及热影响区过热，晶粒粗化，焊后需进行正火处理。

低碳调质钢常用的焊接方法有手工电弧焊、CO2气体保护焊和混合气体保护焊等。对于屈服强度Rel≥680MPa的低碳调质钢，熔化极气体保护焊较合适的焊接方法。这类钢焊接时应严格限制线能量，控制焊接热影响区冷却时间不能过长，因为在过低的冷却速度下热影响区粗晶区可能出现上贝氏体、M-A组元等组织而导致脆化。冷却时间过短会出现淬硬组织组织并导致焊接裂纹产生。

低碳调质钢焊接所面临在解决的问题一是防止裂纹；二是在保证满足高强度要求的同时，提高焊缝金属及焊接热影响区的冲击韧性。为了消除裂纹和最大限度地提高焊接效率，一般采用熔化极气体保护焊（MIG）或活性气体保护焊（MAG）自动焊或半自动化焊接方法。

工程机械中的焊接结构比较复杂，目前最常用的焊接方法是手工电弧焊和气体保护焊，但是对于不同的板厚要求开不同形式的坡口。对于机架类结构和轴类结构中的钢板拼接处通常采用气体保护焊和埋弧自动焊拼板工艺，其中对于一些重型机械或输送机中的滚筒结构，通常采用CO2气体保护焊打底，随后用埋弧自动焊盖面。

三、大力发展高效焊接技术

从各行业来看，我国手工电弧焊的比例大约为60%，高效化焊接只有40%左右，而发达国家的高效化率已超过70%，说明我国焊接自动化率还处于一个较低的水平。电焊条的产销量及低强度还占有较大的比例，我们应发展高效自动化焊接材料与焊接工艺，如各种型号、各强度级别的埋弧焊丝、实芯焊丝及药芯焊丝，我们必须研制齐全，制订合理的焊接工艺，杜绝焊接缺陷的产生。

药芯焊丝在组成上由于类似焊条，作为一种高效的焊接材料，大力推广有其得天独厚的基础，不仅可研制出低合金高强钢药芯焊丝，而且还可通过改变钢带材料研制出不锈钢、耐热钢、耐磨钢等用焊接材料，具有广泛的应用前景。

四、21世纪超级钢的崛起，将引起焊接材料和焊接技术的重大变革

日本1997年启动“超级钢”研制项目，我国也于1998年启动了“新一代钢铁材料重大基础研究”项目。其最终目标，是将占我国钢产量60%以上的三类钢（碳素钢、低合金钢、合金结构钢）的强度或寿命提高一倍。经过几年的工作，所谓超级钢或称21世纪新一代钢铁材料的基本特征已显现出来，是将现代冶金理论和最新控制技术相结合，应用纯净化、微合金化、超强力轧制下快冷、形变诱导相变、可变强磁场精密热处理技术，制成的超细晶粒钢。试验已表明：对Q235碳素钢和屈服强度400Mpa的低合金钢，在不改动主要化学组元的情况下，通过纯净化和细化晶粒，可提高其屈服强度一倍，分别达到400Mpa和800Mpa。而超级合金结构钢，例如具有耐疲劳性能的高强螺栓钢，强度可提高到1500Mpa。

目前，国内外对21世纪超级钢的研制都已取得进展。日本已明确提出：在2007年完成研制工作，2010年推广应用。日本希望在2010年前后，以“超级钢”更换20世纪六、七十年代日本经济高速增长时期建立的各种基础建设设施，这些设施到2010年前后，都已服役50年，需要更新了。我国也已制出超细晶粒薄板，试用于汽车中。国内的各大型钢铁企业，也已提出到2010年推广生产超级钢的计划，

在抓紧改进冶炼和轧制生产设备与工艺。

预期十年后，推广采用强度级别达800~1500Mpa的新一代钢材产品时，将逐渐引起那时的焊接技术发生重大变革。

由于钢材的“超细晶粒”组织，在热作用下，晶粒长大驱动力很大，将使焊接热影响区易因晶粒粗化而降低强度与韧性，甚至出现软化带。同时焊缝金属不可能呈现钢材经强力轧制与处理的“超细晶粒”，不可能在相近成分下使焊缝金属与母材等强等韧。因此目前常用的焊接材料与焊接工艺，将不适应于“超级钢”的焊接。

日本在800Mpa级结构钢的研究计划中，设置的研究项目包括：研制微细铁素体组织、研究小线能量焊接工艺、研究改善焊接接头性能的措施。一方面在研究如何尽量减少钢材热影响区晶粒长大的倾向，另一方面则是研究如何变革焊接工艺。目前认为最有希望应用于800Mpa级结构钢的焊接方法是激光焊。

1960年发明的激光，经过40多年的发展，在军用与民用的巨大驱动下，在21世纪将进入高速发展时期。随着各类激光发生器向大功率化、轻便化和经济化的发展，激光焊接和切割，由于能源高度集中和热影响区小，并且激光束具有可以在大气中焊接的优点，既可以对大型构件作深熔焊，又可以进行微形精密焊接，今后将逐步加快其推广使用的步伐。日本已有人预言，由于激光焊接符合优质、低耗、清洁、热影响区窄、接头变形小、操作灵活等技术发展方向，21世纪将逐渐成为激光焊接的时代。

此外，正在研究探讨的超级钢连接技术有：薄板高强度低温钎焊、

可拆卸的高强度机械连接、搅拌摩擦焊、超窄间隙小能量脉冲式熔化极气体保护焊等。焊接填充材料的变化也将逐渐提上日程，例如开发熔敷金属为超低碳贝氏体的高强度高韧性焊接材料等。

焊接技术现状及展望

浅析我国焊接技术的现状与未来发展 【摘要】在我国制造业发展的过程中，焊接技术是人们常用的加工工艺。本文通过对我国现阶段焊接技术的发展现状进行简要的介绍，阐述了我国焊接技术的未来发展趋势，以供相关人士参考。 【关键词】焊接技术；材料；发展现状；发展趋势 随着科学技术的不断发展，焊接技术也在进行不断的创新和发展，这不仅有利于我国社会经济建设，还有效的促进了我国现代制造业的发展。目前，人们为了推动缓解制造技术的创新和发展，也将许多先进的科学技术和科学理念应用到其中。下面我们就对我国焊接技术的现状和未来发展趋势进行介绍。 一、我国当前焊接技术的发展现状 目前，在我国社会经济发展的过程中，人们对生活水平的要求也越来越高，而钢结构材料作为我国城市建设、社会发展的基础材料之一，人们对其材料性能的要求也在逐渐的提高，因此我们在对其进行相关的加工处理施工的时候，人们就对焊接技术进行严格的要求，从而使其焊接技术的加工处理效果满足工程设计的相关要求。而随着电子信息化时代的到来，人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中，从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效的加快了焊接施工的工作效率，还大幅的提高了焊接的质量。目前，我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中，并且还充分的利用了计算机技术和防治设计受到，来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今，在我国焊接技术创新发展的过程中，人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析，进而有利于我国焊接技术的发展。 二、当前我国焊接学科研究成就及进展 1.高品质焊接材料的生产与应用 钢铁生产技术的产生和发展都和焊接技术有着密切的关系，人们可以通过焊接来对钢铁材料的性能进行全面的提高。但是，在对其进行焊接施工处理的过程中，施工人员没有严格的按照工程施工的相关标准来对其进行焊接处理，使其自身结构的平衡性结晶组织出现问题，那么这就对钢铁焊接材料的品质有着一定的影响。为此要实现高品质焊接材料的生产，施工人员就要结合相关的焊接要求，来对其焊接材料、金属质量以及纯度等各个方面进行严格的控制，尽可能的避免人们在对金属材料进行焊接加工处理的过程中出现问题。而随着科学技术的不断进步，人们也将焊接技术应用到了复合合金材料的加工制作当中，这就给我国焊接技术带来了新的发展空间和挑战。目前，人们在对金属材料进行焊接加工的过程中，药芯焊丝技术在其中有着十分重要的作用，因此在对其焊接施工前，施工人员就要对其进行严格的要求。不过，和国外发达国家相比，我国在药芯焊丝的生产技术上还存在着一定的缺陷，为此我们在对高品质焊接材料进行生产和应用的过程中，我们还要向发达国家的生产制造工艺多的学习。 2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破 随着科学技术的不断发展，人们也将焊接施工技术应用到了电子电气产品的加工生产当中。但是，由于多数电子电气产品中都含铅以及其他的有毒有害物质，这对周围的生态环境有着极其严重的影响。因此，我们电子工业发展的过程中，就开始对无铅连接材料进行研究开发。近年来，人们在对无铅连接材料进行研究的过程中，也将许多的先进的科学技术应用的其中，从而通过多种科学技术的有机结合，来使得无铅连接材料的整体性能进行有效的提高，而且人们还可以在其中添加适量的微量元素，来改善无铅连接材料的物理性能，使其可靠性得到明显的增强。目前，我国在无铅连接材料研发试验中，对其无铅绿色电气电子产品的开发以

高强钢通用焊接工艺

高强钢焊接通用工艺 一、适用范围 本工艺适用于本公司已通过焊接工艺评定的船用高强钢的焊接，对于尚未做过焊接工艺评定的高强度钢不在本通用工艺适用范围内。 二、工艺内容 1．焊接材料的选用及焊接方法 1.1.焊接方法主要采用埋弧自动焊，CO 气体保护焊及手工电弧焊。 2 焊丝TWE-711，1.2.焊接材料采用自动焊丝H10Mn2G（牌号为BHM-5），焊剂HJ331，CO 2焊条TL-507。定位焊采用手工电弧焊。自动焊丝在焊前需经100℃保温，手工焊条及焊剂需经350℃~400℃烘焙1~2个小时后方可保温使用。以上材料一旦受潮，则禁止使用。 2．定位焊及装配要求 2.1.定位焊装配时要避免强力装配，对接错边量不得超过1mm，定位焊缝长度为50mm， 角焊缝的焊喉厚度应小于正式焊缝的厚度，严禁在非焊接处引弧。正式焊接前焊道两侧10mm及坡口内均应打磨干净，不得有油污、水份、毛刺、铁锈等杂物，定位焊缝若有裂纹，则在正式焊接前要求彻底去除。 2.2.装配马板、起吊马板及加强排等的焊缝应离开正式焊缝的边缘不少于30mm。拆除时， 不允许用锤击法拆除，只能用气割拆除后用碳刨铲平，不得损伤母材表面，然后用砂轮磨平。 2.3.因所用的船用钢板均为高强钢，所以所有的焊接，无论是正式焊接还 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．是定位焊接， 包括补焊，均应在焊前进行预热，预热温度为 ．．．℃。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．120 3．焊接要求及施工工艺 3.1.高强钢的长直焊缝对接采用埋弧自动焊，采用多层多道焊。正面焊缝焊3层7~8道， 反面焊缝焊2层5道。正面焊缝焊完后，反面焊缝碳刨清根，用8mm碳棒扣槽8mm(出白为止)，再采用自动焊接。为减少焊接变形，焊正面焊缝时放5mm的反变形，焊反面焊缝时加马板固定。在焊接时需控制焊接线能量，保持层间温度在120℃左右。 焊接坡口见图3-1，焊接参数见附表1。 3.2.每焊完一道焊缝后，需将焊渣清理干净，并检查焊缝中有无气孔、裂纹等缺陷，如 有上述缺陷，必须将其彻底清除后，方可继续焊接下一道焊缝。 3.3.高强钢其它各种位置的对接采用手工电弧焊及CO2气体保护焊，手工焊条为 TL-507，焊丝为TWE-711及Supercored81-K2。Supercored81-K2焊丝仅用于大于60mm厚的高强钢的对接焊。25mm及以下的钢板之间的对接采用CO2衬垫焊，开V型坡口；大于25mm的钢板之间的对接采用CO2焊，开双面不对称X型坡口。为防止焊接收缩引起焊接变形，在焊前需加排，加强排的规格为-20×200×300，间隔150mm。焊完一面焊缝后，将排移到另一面。坡口详见图3-2。焊接参数详见附表2。

电弧焊技术现状及发展方向

电弧焊技术现状及发展方向 学习了焊接导论，感觉对焊接有了初步的了解，并非当初我所想象的那样整天拿着焊枪，戴着面罩的样子，这只是普通的手工焊而已，还有许多的焊接方法，例如气体保护焊、埋弧焊、电弧焊等。 焊接是一种重要的材料加工工艺，它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术，是现代机器制造业重要的加工技术，它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术、桥梁、船舶、潜艇，以及各种金属结构等工业部门，据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金，都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说，没有现代焊接技术的发展，就不会有现代工业和科学技术的今天，焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 一、电弧焊技术现状 焊接是一种重要的材料加工工艺，它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术，是现代机器制造业重要的加工技术，它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术，桥梁、船舶、潜艇，以及各种金属结构等工业部门，据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金，都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说，没有现代焊接技术的发展，就不会有现代工业和科学技术的今天，焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 随着生产的发展和科学技术的进步，焊接已成为—门独立的学科，并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门，在我国的国民经济发展中，尤其是制造业发展中，焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例，全长约4300公里的输气管道，焊接接头的数量竟达35万个以上，整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。离开焊接，简直无法想象如何完成这样的工程。 (一)电弧焊的优点 1、高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐取代手弧焊和普通晶闸管焊机，而且焊机的操作趋向于简单化、智能化，以符合当今淡化操作技能的趋势。 2、在汽车上、造船、工程机械和航空等领域，适用于不同场合的智能化焊接机器人较为广泛的应用，大幅度提高了焊接质量和生产效率。 3、电弧焊的逐步推广使用，大大的减少了劳动力，提高了生产的效率，促进了经济的发展。 （二）焊接自动化技术 随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率还不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式

现代焊接技术发展的现状及前景

现代焊接技术发展的现状及前景 【摘要】焊接作为一门制造技术，在制造业中起着重要作用。没有一种技术能像焊接技术那样被制造商如此普遍地用于金属及合金的高效连接，并在其产品中产生如此多的附加值。 【关键词】现代;焊接技术;发展;现状;前景 目前焊接广泛应用于各种材料的连接，并采用了诸如激光、电子束焊等先进技术，无论是在建筑、桥梁行业，还是在车辆、计算机及医疗机械行业，绝大多数产品离开焊接技术就根本无法制造。特别是有了异种材料和非金属构料的连接技术和在产品形状与设计方面的创新制造方法，焊接技术的未来充满了希望。 1.焊接技术发展的现状 近年来随着制造业的蓬勃发展，提高焊接生产的生产率，保证产品质量，实现焊接生产的自动化和智能化越来越受到焊接生产企业的重视。现代智能控制技术、数字化信息处理技术、图像处理及传感器技术、高性能CPU芯片等现代高新技术的融入，使现代焊接技术取得了长足进步。 1.1焊接工艺高速高效化 以实现高速度、高熔敷率、高质量的焊接工艺为目标，国内外在多牡多弧焊接工艺、多元气体保护焊接工艺、活性化焊接新工艺等方面开展了广泛深入的研究，且取得了显著成效。 在多丝多弧焊接新：工艺方面，日本、瑞士、德国等国公司在多根焊丝配以单个或多个电源方面开展了大量的焊接研究丁作，在提高焊接生产速度和金属熔敷率方面取得了一些实用化的成果。例如日本的藤村告史开发的多丝焊接系统，可用于角焊缝的高速焊接，焊速可以达到1.8m/min。 基于上述思想，伴随着新型的功能强大的数字信息处理DSP的出现，Fronius 公司推出了全数字化焊接电源，随后Panosonic等公司也推出了各自的数宁化焊接电源产品，并相继；进入中国市场。数字化焊接电源实现了柔性化控制和多功能集成，具有控制精度高、系统稳定性好、产品一致性好、功能升级方便等优点。 1.2焊接质量控制智能化技术 焊缝跟踪是保证自动焊接质量的关键。在焊缝自动跟踪方面，采用的技术及获得的成果比较多。在熔滴过渡控制方面，由于焊接电源控制数字化技术的发展及先进电子元件在焊接领域的应用，使得对熔淌控制的研究达到了相当高水平。 1.3焊接生产自动化及智能化技术水平

超高强钢焊接注意事项

超高强钢焊接注意事项 为了降低结构自重、提高承载能力,低合金高强度钢在工矿机械上的应用越来越受重视。近年来屈服强度> 800MPa超高强度钢在国内的工程机械上被普遍采用，以满足工程机械向大型化、轻量化、高效能化方向发展的需求。由于超高强钢合金系统复杂、淬硬性较大,焊接时容易产生冷裂纹;此外超高强钢强度级别高,焊接过程中容易导致包括焊 接热影响区在内的焊接接头脆化。因此防止焊接冷裂纹产生、确保焊接接头具有优良的力学性能是该系列钢材的焊接技 术关键。 焊接材料的选择和匹配超高强度钢由于强度提高,钢材塑性、韧性相应下降。如果仍采用等强原则，选用高组配的焊接接头，焊缝的韧性不容易保证，将可能导致由于焊缝金属韧性不足引起低应力脆性破坏。因此高强钢焊接应采用等韧性原则，选择焊缝韧性不低于基体金属的低组配焊接接头比较合理。采用低强的焊缝金属并不总是意味着焊接接头的强度一定低于母材。根据多年来的焊接接头力学性能试验经验，只要焊缝金属的强度不低于母材的87%，仍可保证接头与母材等强。 当焊接较厚的超高强度钢板材时，在焊缝的不同部位应匹配不同强度级别的焊接材料。即:根部焊道采用低强度焊材打底、

填充与盖面焊道采用高强度焊材；对角焊而言通常采用低强焊材。选用低强焊接材料比选择高强焊接材料的优点在于，焊缝金属的塑韧性储备大、焊接接头延伸性能好,使接头产生裂纹的可能性减小。 超高强钢焊接时应选用超低氢焊接材料,熔敷金属的含氢量应不超过5 ml/100 g(水银法),以尽量减少焊接过程中由焊接材料带入焊接接头的氢含量。同时为了避免吸潮,焊接材料应根据规定进行储存,使用前按要求重新烘焙。预热温度的确定实际焊接过程中应特别重视对超高强度钢对接焊缝和根 部焊道的预热。钢板越厚,预热的必要性越大。预热温度与钢板的当量板厚相关,此外,预热温度应根据实际情况进行相应调整: (1)如果环境湿度大或温度低于5℃ ,则预热温度应再增加25℃ ;如果工件属刚性固定,预热温度也应相应增加; (2)在当量板厚小于极限值,工件温度低于5℃或空气湿度大于65%时,应将工件预热至50～80℃。焊接热输入控制焊接热输入量的变化将改变焊接冷却速度，从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成，并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。为了避免超高强钢焊接时产生焊接冷裂纹和焊缝热影响区韧性的降低，必须严格控制焊接热输入量，控制焊接冷却速度以得到理想的焊缝及焊接热影响区金相组织。冷却时间t8 /5是决定焊后超强钢的性能和焊接接头性能的一个

船舶焊接技术现状与展望

船舶焊接技术现状与展望 XXX 澄城县职业中专（陕西渭南 715200） 【摘要】自1986年成立了中国船舶工业高效焊接技术指导组以来，通过统一规划、分类指导、整体推进的方针，在船舶行业中大力推广应用铁粉焊条、重力焊条、下行焊条、CO2气体保护焊、药芯焊丝、单面焊技术、多丝埋弧焊技术、气电垂直自动焊、气电横向自动焊、多丝高速自动角焊、双丝MAG焊、双丝气电垂直自动焊、管子法兰自动机器人焊等项高效焊接工艺，新材料与新设备，使焊接生产效率大幅度地提高，从而促进了船舶产量的大幅度的增长，基本满足了主力船型（油船、散货船、集装箱船等等）的建造和质量要求，从中可见船舶焊接技术是船舶建造中的关键技术之一，对推进先进船舶建造技术，缩短造船周期起着关键作用。 关键字∶船舶制造焊接技术焊接工艺焊接材料设备 1．船舶工业的新形势 2006年是我国船舶工业贯彻实施“十一五”计划的开局之年，经各船舶企业的努力奋斗，使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头。主要表现在全国造船完工量达1452万载重吨，同比增长20%，新承接船订单达4251万载重吨，同比增长73%。我国造船完工量占世界市场份额的19%，连续12年稳居世界第三，与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小；新承接船舶订单占世界市场份额32%，位居世界第二；手持船舶订单占世界市场份额24%。 2．焊接技术是船舶工业的关键 目前，世界各主要造船企业在20世纪90年代中期已普遍完成了一轮现代化改造。同时，在此基础上又陆续启动了新一轮现代化改造计划。投资目标很显然集中于高新技术，投资力度进一步加大，大量采用全新的造船焊接工艺流程，高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术，以保证这些造船强国在国际竞争中具有独特的技术优势。进入21世纪，面对新的挑战和机遇，对我国船舶焊接技术进行综合分析研究是极有现实性和针对性的，并以此来激励我们去做好当前必须做的各项工作，大力推进高效焊接技术，加快焊接技术改造步伐，努力将相对资源优势转化为科技竞争优势，促进船舶产业进步和产业升级。否则，将不但难以实现船舶工业振兴的宏伟发展计划，甚至会出现我国现有的国际市场份额都难以维持的严峻局面。 3．船舶焊接技术现状 受20世纪70年代中期和20世纪80年代期2次严重造船危机打击，世界造船业总局面发生了重要变化。日本、韩国、中国（包括台湾省）造船业迅速发展起来，使世界造船中心由欧洲转向东

高强钢超长超厚板现场焊接工法

高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 二00七年二月

高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 一、前言 近年来，随着经济的发展、产钢量的提高，钢结构工程由于其优越的力学和环保节能等性能得到了迅速的发展，特别是2008年奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会即将在我国举行，大型体育场馆、公共建筑、构筑物以及大跨经的厂房及市政共用工程等建设方兴未艾，给我国的钢结构设计施工带来了前所未有的挑战。随着各类特大型复杂钢结构工程的涌现，高强超厚板（如60~100mm 厚的Q390D、Q420D、Q460E等材质钢板）的现场焊接就越来越多，焊接难度也越来越大，特别是多杆件汇交形成的复杂节点，为满足节点构造要求和现场吊装要求，一些超长、超厚焊缝在施工现场进行焊接也就在所难免，而高强钢材的可焊性程度、焊接参数、焊接应力和变形控制等受现场条件、焊接位臵及环境的影响，存在较多的不确定性因素，尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照。研究、探索高强超厚板现场焊接工艺具有十分重要的理论意义和实际意义，也是十分必要迫切需要解决的问题；同时对施工单位也提出很高的要求，需要根据工程本身特点与实际工况，依托传统、成熟的焊接技术，开展科技创新、大胆探索，进行施工工艺革新。 中建三局股份钢结构公司近年来在钢结构厚板焊接方面不断总结经验，推陈出新。通过在中央电视台新台址工程CCTV主楼钢结构安装中，以10根超大型复杂蝶形节点的多箱型分体钢柱为代表的超长、超厚焊缝的成功焊接，总结了一整套关于高强钢超长、超厚

板的现场焊接思路和方法，形成本焊接工法。 二、工法特点 2.1使用半自动实芯焊丝C02气体保护焊（FCAW-G）和半自动药芯焊丝C02气体保护焊（GMAW）相结合的焊接方法，模拟工况进行焊接工艺试验，获取焊接参数。 2.2用电脑控制的电加热设备进行焊前预热、焊中层间温度控制以及焊后后热消氢处理，确保母材受热均匀，有效控制了冷裂纹的产生，提高了焊接工效、保障了连续施焊，避免了大量火焰烘烤工的集中作业，节约了焊接时间和焊接成本。 2.3采取分段退焊顺序，并在焊前、焊中与焊后用全站仪进行时实监测，及时调整加热能量，减少焊接变形。 2.4焊后48小时焊接探伤和15天后延迟裂纹探伤检验，进一步保障了焊接质量。 三、适用范围 本工法适用于厚板、长焊缝的焊接，最适用于钢结构安装工程中高强材质Q390D、Q420D、Q460E的长焊缝的二氧化碳气体半自动保护焊、立焊位臵的焊接；对于其它板厚在100mm以上的现场焊缝焊接同样具有很大的参考价值。 四、工艺原理 4.1 施工前，根据焊接形式有针对性地进行焊接工艺评定。 4.2 钢分体安装，先安装本体钢柱、并部分焊接，然后安装分离下来的一部分钢柱。 4.3 焊接前先对焊接坡口两侧的母材进行超声波无损探伤检测，检查母材内部有无缺陷，同时用焊缝量规对焊缝坡口大小、角度以及安装组对情况进行仔细的检查。

现代焊接技术发展的现状与展望

现代焊接技术发展的现状与展望 摘要：焊接技术是一种制造技术，我国的焊接技术出现在战国时代。不过技术 不是特别发达，然后就是随着时代的进步，在十九世纪英国逐步掌握比较成熟的 焊接技术，不过那时的焊接技术只是用于铁匠铸造，随着科学技术的飞速发展， 国民经济的不断提高，焊接技术也在不断的发展。焊接技术在现代制造业中有着 举足轻重的作用，是必不可少的。本文就主要分析了现代焊接技术的现状，并且 提出了一些有建设性的意见，希望可以得到采纳。 关键词：现代；焊接技术；发展；现状；前景 现代的焊接技术普遍的用于各种材料的连接，比如所一些机器的制造，需要 连接零件，现代的焊接技术是十分的发达的，存在激光，电子束焊等等十分先进 的焊接技术。无论是建筑行业，机器制造业，计算机行业，医学行业还是车辆制 造行业，都离不开焊接技术，这些行业的某些环节是需要用到焊接技术的。在目 前的工业国家中，焊接技术是必不可少的。所以焊接技术的发展前景十分的可观。 一、现代焊接技术的发展现状 在现代的社会发展中，制造业发展的越来越好，我国也是制造的大国。所以 焊接技术就得到了很好的发展。现代的焊接企业也越来越多，竞争也越来也大， 所以每一个企业都在想办法提高焊接生产的生产率，保障生产的质量。焊接企业 也在不断的引入新的技术，比如现代智能控制技术，数字化信息处理技术，图像 处理以及传感技术等等，这些技术的引入也是我国的焊接技术达到了一个新的高度。 1.1焊接技术的高效化 以实现高速度，高效率，高质量焊接工艺为目标，国内外有许许多多的焊接 企业都在讨论新型的焊接技术，他们在熔焊、钎焊等方面进行了深入的交流与讨 论并且取得了很显著的成效。并且技术人员还在不断的研究期待发现更加高效率 的焊接技术。 1.2焊接质量控制智能化 在焊接的过程中，判断焊接的是否完美的依据就是焊缝，焊缝是检验的标准 之一，焊缝越小焊接的越完美，焊缝的大小由人眼是观察不出来的，所以这就用 到了焊缝跟踪技术，焊缝跟踪技术是保证自动焊接质量的根本。在焊缝跟踪方面，采用到了多种技术，并且取得了十分可观的成效。 1.3焊接生产自动化和智能化 在焊接生产的自动化和智能化方面，可以一提的就是自动焊接机，它具有很 高的可靠性，通过数字化的时间、压力、功率等等，可以使焊接工艺达到客户的 理想效果，它还大大的节约了人力成本，一人可以操纵多台机器，还可以避免手 动操作产生的很多不良品，造成材料浪费。而且他还有高效率，耗能低，操作简 单等等特点，对于现代的焊接技术的发展有十分重要的影响。这种自动化机器的 使用大大的推动了我国焊接技术行业的发展。 二、现代焊接技术发展的成果 2.1激光焊接 激光焊接是利用高能量密度的激光热源来焊接的高度精密的焊接技术，来对 零件进行焊接，它的主要优点是没有电极的污染而且不会受到磁场的影响，使用 也十分的便捷，它不需要真空并且可以多个工作站传送。所以在现代的焊接技术

高强钢焊接工艺的研究

Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究 张宇 南通新华钢结构工程有限公司 摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析, 为制定合理的焊接工艺提供了依据, 应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。 关键词：焊接性；影响因素；工艺 引言 自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢； （2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。 高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。 1、焊接性试验的相关内容 试验目的 评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。 试验方法 最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。 计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。 式中： 焊接冷裂纹敏感性分析 钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。 热影响区最高硬度试验 热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。 试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。 图1 硬度的检测位置 斜Y坡口焊接裂纹试验 斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。

屈服强度900 MPa级高强钢焊接工艺

第２８卷第９期焊接学报Ｖ０１．２８Ｎｏ．９２ｏｏ７年９月ＴＲＡＮＳＡＣ兀ＯＮＳ０Ｆ７ＩＨ匮ＣＨＩＮＡ骊ＴＥＩＤＩＮＧＩＮｇＩＴｎＪ．１１０Ｎ＆挚ｔｅｒｒｌｂｅｒ２００７ 屈服强度９００ＭＰａ级高强钢焊接工艺 高有进１’２，王乘１，徐宗林２ （１华中科技大学水电与数字化工程学院，武汉４姗４ ２．郑州煤矿机械集团有限责任公司。郑州４５００１３） 摘要：针对煤矿机械用屈服强度９００枷）ａ级高强钢板焊接工艺特点，研究了该钢材焊 接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的 影响。结果表明，黯嘞Ｄ钢有较强的淬硬倾向，焊接过程中应采取必要的措施防止焊 接冷裂纹的产生；焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响，为确保焊接质 量，应合理控制焊接热输入量及焊道间温度。研究成果已成功应用于高端液压支架的 焊接。 关键词：９００ｈⅡｈ；高强度钢；焊接工艺；液压支架 中围分类号：１鲫．儿文献标识码：Ａ文章编号：哪一３６０ｘ（２叫７）０９一１０３—０５向碉皿 ０序言 随着国内综合采煤机械化水平的不断提升，高端液压支架需求量不断增大。为实现支架高强度和高可靠性要求，同时又尽量减轻支架重量，方便井下运输和安装，支架用钢材的强度也愈来愈高。为保证高端液压支架焊接接头的综合力学性能满足高强度高可靠性的设计及使用要求，达到国际先进水平，郑州煤矿机械集团有限公司与哈尔滨焊接研究所合作对高端液压支架上使用的屈服强度９００胁级高 强钢板的焊接性、配套焊接材料及焊接工艺进行了研究，同时根据液压支架推移框架的结构特点，对ｓｍ咖Ｄ钢焊接的焊接工艺及接头性能进行了试验与评定。 １试验材料及试验方法 试验用屈服强度９００ＭＰａ级高强钢板Ｓｍ９００Ｄ 由上海三钢有限责任公司生产，交货状态为调质，钢板厚度２０ｍｍ。试验钢板的化学成分及力学性能见表ｌ。Ｓｍ９００Ｄ钢配套焊接材料选用德国ＤＲ＾ＨＴ．ｚＬ】ＧｓｒＥＩＮ公司生产的庐１．２Ｉ眦ＭＥｃＡ兀Ｉ．１１００Ｍ无缝药芯焊丝，该焊丝符合美国ＡｗｓＡ５．２８Ｅ１２０ｃ—Ｇ标准要求，采用８０％Ａｒ＋２０％ｃ０２气体保护焊熔敷金属力学性能及扩散氢含量见表２。采用ＦｏＲ．ＭＡｓｒｏＲ—Ｄ型快速膨胀仪研究不同焊接热循环条件下焊接热影响区（ＨＡｚ）过热区组织转变规律；插销冷裂纹试验按国家标准ＧＢ９４４６一１９８８规定进行，使用ＨＣＬ一３Ｍｃ微机控制五头插销试验机。插销试件从２０ｍｍ厚Ｓｍ靴Ｄ钢板的ｌ／４处取，试件直径为≠６ｍ，插销试件的缺口形式及尺寸见图１所示。插销试验采用断裂准则进行评定；斜Ｙ坡口焊接裂纹试验按国家标准ｃＢ４６７５．１—８９规定进行，试件焊后放置４８ｈ，进行表面、断面裂纹检查；几种不同焊接热输人量及不同焊道间温度下Ｓｍ９００Ｄ钢对接接头性能试验的焊接工艺如表３所示，试板尺寸为加ｍ×１５０Ⅲ×３００ｍ，采用单边３００ｖ形坡口；焊接接头冲击试验和焊缝金属拉伸试验按 表１ｓ｝仃∞０Ｄ钢板化学成分（质量分数．％）及力学性能 １曲ｂ１Ｃｈｅｍ酬ｃｏ呻０ｓｎｉ∞ｓａｎｄｍ∞怕ｎ酬ｐｒ。ｐｅｎ酷ａｆＳ卜ｎ弓００Ｄｓ眙ｅＩｐＩ己岫 收稿日期：娜一循一∞照国家标准ｃＢ２６５０—２６５２—８９规定进行；焊接接 头的组织采用标准的金相分析方法进行分析。 　万方数据

现代焊接技术发展现状及未来趋势

现代焊接技术发展现状及未来趋势 发表时间：2019-07-19T15:17:10.723Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：魏紫印 [导读] 摘要：现阶段我国工艺的实际发展情况来看，焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用，而且随着各项科技的不断发展，焊接技术也得到了快速发展。 身份证号码：13018119890106XXXX 河北石家庄 050000 摘要：现阶段我国工艺的实际发展情况来看，焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用，而且随着各项科技的不断发展，焊接技术也得到了快速发展。焊接技术在建筑行业、医疗设备、机械等各个方面都有着广泛应用，可以说没有了焊接技术的支持，这些行业都无法正常发展。 关键词：焊接技术；缺点；趋势；现状 1?我国焊接技术在应用过程中的缺点 从目前我国焊接技术的发展情况来看，焊接技术主要应用在钢结构加工制造中，随着人们对钢结构材料质量要求的不断提升，人们对加工钢结构过程中应用的焊接技术也提出了更高的要求，以确保焊接质量能够达到人们期望的要求。随着信息化和电子信息技术的快速发展，焊接技术在各个行业的应用都变得更加广泛，同时也使焊接技术实现了自动化。在焊接过程中，利用计算机对焊接的进程进行控制，可以使焊接的准确度和精度都得到提升，这也使我国焊接技术得到了进一步提高。从我国焊接技术的整体发展情况来看，我国焊接技术在整体发展过程中存在的缺陷仍然较多，主要体现在以下几个方面： （一）较长焊接和厚板焊接技术落后较为严重，这不仅会对焊机效率造成影响，而且还会对焊接的质量造成不良影响，从而会对企业的经济效益造成不良影响。 （二）焊接技术自动化水平偏低。在具体焊接过程中对自动化进行应用，可以降低成本。我国在焊接方面与发展国家相比，焊接自动化水平具有较大提升空间。企业要想取得长远发展，获取良好的经济效益，就必要加强对焊接自动化技术的合理应用。 （三）焊接构件容易出现热、冷裂纹。热裂纹是在高温环境下生成的，其会对焊接的质量造成不良影响。冷裂纹是焊缝在冷却时，温度未达到马氏体转变温度，从而形成裂纹，通常来说，冷裂纹会在焊接完成后，立即出现。 （四）焊接人员专业技术水平有待进一步提高。我国焊接行业的实际发展情况来看，人员对焊接技术知识掌握得较少，同行业标准相比，存在的差距较大，这样就导致焊接产品质量难以得到提升。 2?现代焊接技术的发展现状 经济的发展带动了制造业得到发展，焊接技术也得到了显著提升，焊接产品的生产效率也得到了进一步提高，而在实际生产过程中，通过何种方式，在确保焊接产品质量可以达到要求的基础上，实现焊接生产自动化和智能化已经成为了焊接行业发展过程中的核心任务。 2.1?焊接工艺高效化 为了促进焊接行业的发展，需要对现今的焊接工艺进行合理优化，使传统焊接工艺成为高质量、高效、高速的焊接工艺，从而满足焊接需求。从焊接工艺的发展情况来看，国内外都投入了大量的财力和精力，在活性焊接工艺、多元气体保护焊接工艺方面也都取得了不错的成绩。同时，在焊接速度的研究方面上也取得了一定进步，这也提升了焊接产品的效率。近几年，随着国内外对数字化焊接和高新信息处理技术各项内容的关注，我国在焊接市场也引入了相应的先进技术产品。通过对数字化焊接电源的合理应用，使原来刻板的刚性化控制能够得到改善，从而实现对整个焊接过程中的柔性化控制，以及多功能集成，而对于焊接精度、焊接过程稳定性、产品一致性等各个方面要求更高的产品，对焊接技术的发展可以起到一定的促进作用，从而使焊接工艺能够实现高效和高速化。 2.2?优化焊接质量 焊接产品的质量是其中最为关键的一项内容，如果在实际作业过程中，焊接质量无法达到产品对质量的要求，这会限制产品后期的应用寿命，在焊接过程中，对焊缝跟踪技术进行合理应用对于控制质量有着重要意义。焊接行业在发展、以及对焊接技术进行研究过程中，对焊缝跟踪技术方面的投入较多，也使其成为了一种成熟的焊接技术。例如，在先进的熔滴过渡控制中已经引入了数字化焊接电源，并且在系统中对先进的电子元件进行了合理应用，这也使得控制熔淌更为简单，在该方面已经达到了先进国家的水平，这也是焊接行业中的一项重要内容，是确保焊接产品质量能够达到要求标准的一项关键技术。 3?现代焊接技术未来发展的主要趋势 3.1?自动化，智能化 从现阶段的焊接技术的发展情况来看，焊接技术在实际应用过程中与现代制造技术、焊接自动化、焊接科学与工程等各项内容进行合理融合。现阶段，我国焊接工艺自动化率较低，焊接生产机械化及自动化水平都较低，但是，在实际作业过程中，在学习基础上，对现代自动化技术进行合理嫁接改造，通常可以实现突破。近几年，我国在焊接生产自动化、研究焊接生产线、过程中控制智能化等多个方面都取得了显著进步。计算机技术、人工智能、控制理论等都为焊机过程中自动化的实现提供强有力的基础，并且也合理地渗透到了焊机领域中，从实际情况来看，也取得了不错的成果，焊接过程中自动化已经成为了焊机技术在应用与发展过程中的一项要点。焊接过程中控制系统的智能化是焊接自动化的核心，同时也是人们在对焊接技术进行研究的主要方向。 3.2?加强对热源的研究 焊接热源应当具有以下特点：能量密度高度集中、可以快速完成焊接、确保焊缝具有较高质量、焊接热影响区小。现阶段，焊接热源十分丰富，常见的焊接热源有化学热、电弧焊、高频高应热、电子束等。人们对焊机技术的应用与研究过程中，始终都未停止对焊接热源的研究，焊接新热源开发将推动焊接工艺发展，促进新焊接方法产生，每出现一种新热源，都伴随着一批新焊接方法。焊接应用与发展过程中，对现有热源进行改善，对现有热源的开发，应从更加便利、经济方面入手。改善原有热源，在提高效率方面可以扩大激光器能量，对电子束能量进行合理应用，对焊机的性能进行改善，使能量的利用率得到进一步提高，开拓新的更高能量密度的热源，例如将激光添加到电子束中，就是一种不错的方法。 3.3?节能技术的深入研究? 节能技术是现代各个行业在发展过程中必须要考虑的一项内容，焊接行业更是如此。焊接行业在实际发展过程中，发展环保、节能已经成为了必然趋势；同时，采用高效焊接工艺，对于提高焊接作业的具体效率，以及减少能源消耗量来说都有着重大意义。在焊接工艺发

浅析超高强钢焊接

浅析超高强度钢的焊接 张勇 摘要：针对性地介绍了超高强度钢焊接时如何合理选择工艺参数、存在的主要问题、注意事项及应采取的预防措施。 关键词：超高强度钢；焊接；冷裂纹；疲劳 超高强度钢一般是指屈服强度大于700Mpa的细晶粒高强钢，如：HQ80（鞍钢）、STE690、STE890、STE960（德国）、WELDOX700、WELDOX900、WELDOX960、WELDOX1100（瑞典奥克隆德钢铁公司）等。其焊接存在的主要问题为：焊接氢致裂纹（冷裂纹）、焊接热影响区软化及韧性下降、焊接接头的疲劳等。本文针对高强钢焊接进行比较详细的分析和介绍。 1．高强钢焊接目标： 在焊接接头处获得适当的强度（抗拉强度和疲劳强度），在焊接接头处获得良好的韧性，避免产生冷裂纹。 2．防止冷裂纹措施 2.1 焊前预热 预热对对接焊缝和根部焊道最为重要，焊接过程中和焊接后的温度越高，则氢越易从钢中逸出；钢板越厚，预热的必要性越大，以补偿厚板更快的冷却速度，而且厚板比薄板的碳当量（CE）值更高。工件具体的预热温度和要求见表一与图一，如果不同钢种的焊接或所用焊材的碳当量比母材高，则预热温度由碳当量高的母材或焊材的碳当时决定。 2.2确保焊接面的清洁和干燥 产生冷裂纹的主要原因是有应力存在的焊缝金属中有氢的存在。焊件在组装前应彻底清除坡口表面及附近母材上的各种脏物（例如：氧化皮，铁锈，油污，水份等，这些脏物在焊接时分解出氢而导致焊缝产生延迟纹或气孔，使焊接接头性能受损），

直至露出金属光泽并保证清理范围内无裂纹与夹层等缺陷。 2.3减小构件内应力 通过采用良好的焊接顺序；合理组装，避免强力组对以减少构件的残余应力；焊接组装时应将工件压紧或垫置牢固，以防止因焊接受热而产生附加的应力和变形。 2.4选择含氢量小的焊接材料 选用的焊接材料其熔敷金属含氢量应小于5ml/100g；为了避免吸潮，焊接材料应根据厂家的规定进行储存，使用前按厂应家要求重新烘焙，以免工件在焊后或使用过程中产生延迟冷裂纹。 2.5焊后后热消氢处理 在焊接完成后，立即将焊件后热到150-250℃，并按每毫米板厚不少于5分钟进行恒温处理后缓冷（且总的恒温时间不得小于1小时），确保焊接接头中的残余氢能扩散逸出，减少延迟冷裂纹的产生。 2.5焊后热处理 进行焊后热处理是为了减少焊接残余应力，高强钢焊后一般不进行焊后热处理，热处理会使接头的某些机械性能下降，如：冲击韧性等。只有在设计规则有特殊说明时，方应进行焊后热处理。但应注意其焊后热处理温度不能超过其调质回火温度。 图一： 预热温度测量位置及当量板厚的确定 S3=0 S1= S2 钢板的当量板厚S K=S1+S2+S3，或至少为2倍板厚 S1=距焊缝金属75mm内的平均厚度

焊接技术 发展 现状 及发展趋势

焊接技术的发展及使用情况 姓名：xxx 学号：20100226x Xxxx学院 摘要：机械工业是为所有的工业，农业，国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中，不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题十分重要。本文所介绍的焊接技术作为一种加工工创新新的焊接技术，艺，在机械行业中扮演者至关重要的角色。在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30～40％。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低，国内外都在大力开发。 关键词：压力焊熔化焊钎焊 一、焊接技术的发展历史 焊接是通过加热、加压，或两者并用，使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。 焊接技术是随着金属的应用而出现的，中国最古代早的焊接的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊，在商朝时期制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。19世纪末，当Oscar Kjellberg成立伊萨公

司以探索他发明的涂层焊条时，伊萨从一开始就和电弧焊的发展结下了不解之缘。19世纪80年代，焊接只用于铁匠锻造上。工业化的发展和两次世界大战的爆发对现代焊接的快速发展产生了影响。基本焊接方法—电阻焊、气焊和电弧焊都是在一战前相继出现。但20世纪早期，气体焊接切割在制造和修理工作中占主导地位。过些年后，电焊得到了同样的认可。 (1)压力焊 压力焊，对焊件待焊处加压或加压又加热，最后在压力下焊接的方法，如：电阻焊，摩擦焊，冷压焊等[1]。 。近代首例电阻焊实例是在1856年。James Joule（Joule加热原理发明者）成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。第1台电阻焊机用于对接焊。1886年，英国的Elihu Thomson造出了第1个焊接变压器并在来年为此项工艺申请了专利。该变压器在2V空载电压时能产生200A电流输出。此后，Thomson又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机，后来点焊成为电阻焊最常用的方法，如今已广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。1964年，Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。（2）熔化焊 熔化焊，将焊件待焊处加热至融化状态，冷凝固后焊接的方法，如：手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊等。 1888年，俄罗斯发明了手工电弧焊接技术，使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20世纪初，在瑞典发明卡尔伯格

常见钢焊接性

1.试述低碳钢的焊接性。 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。焊接低碳钢时可采取哪些措施消除应力裂纹? （1）降低消应力退火温度。（2）控制母材中V、B的含量。

⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆 滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。 ⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊 缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。 ⑸焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结 构件以及严厉条件下（动载荷或冲击载荷）工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600～650℃。 若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。 4.试述高碳钢的焊接工艺要点。 ⑴焊接性当高碳钢的碳的质量分数大于0.60%时，焊后的硬化、裂纹敏感倾向更大，因此 焊接性极差，不能用于制造焊接结构。常用于制造需要更硬度或耐磨的部件和零件，其焊接工作主要是焊补修复。 ⑵焊条选用由于高碳钢的抗拉强度大都在675MPa以上，所以常用的焊条型号为E7015、 E6015，对构件结构要求不高时可选用E5016、E5015焊条。此外，亦可采用铬镍奥氏体钢焊条进行焊接。 ⑶焊接工艺1）由于高碳钢零件为了获得高硬度和耐磨性，材料本身都需经过热处理，所 以焊前应先进行退火，才能进行焊接。 2）焊件焊前应进行预热，预热温度一般为250～350℃以上，焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。 3）焊后焊件必需保温缓冷，并立即送入炉中在650℃进行消除应力热处理。 5.试述低合金高强钢的焊接性。 强度级别较低的低合金高强钢，如300～400MPa级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题是： ⑴热影响区的淬硬倾向含碳时较少、强度级别较低的钢种，如09Mn2、09Mn2Si、09MnV 钢等，淬硬倾向很小。随着强度级别的提高，淬硬倾向也开始加大，如16Mn、15MnV钢焊接时，快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。 ⑵冷裂纹低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往具有延迟 的性质，危害性很大。例如，材料为18MnMoNb钢壁厚115mm的一大型容器，由于预热温度不够，焊后在热影响区形成大量冷裂纹。 低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂，其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快，这种开裂属于冷裂纹性质。 ⑶热裂纹一般情况下，强度等级为294～392MPa的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚 壁压力容器的高稀释率焊道（如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道）中也会出现热裂纹。电渣焊时，若母材的含碳量偏高并含镍时，电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。 强度等级为800～1176MPa的中碳调质钢（如30CrMnSiA钢），焊接时热裂的敏感性较大。 ⑷粗晶区脆化热影响区中被加热至1100℃以上的粗晶区，当焊接线能量过大时，粗晶区的 晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降，出现脆化段。 6.试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。 ⑴预热预热是防止裂纹的有效措施，并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件， 使生产工艺复杂化，过高的预热温度还会降低接头韧性。因此，焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分（碳当量）、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。