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时间:2018-08-24
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1、Q460低合金高强度钢的焊接工艺分析蔺云峰(山西焦煤霍煤电集团机电总厂,山西霍州,031412)摘要:介绍了Q460低合金结构钢的主要成分、力学性能,给出了焊接Q460低合金高强度钢的焊接应选用的焊接材料和焊接设备,对焊接过程中存在的主要问题提出了解决的办法。关键词:Q460;焊接工艺;焊接性能液压支架的作用是有效地支撑工作面的顶板,隔离采空区,防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机和输送机配套使用,实现采煤综合机械化。其使用寿命取决于本身结构的质量。由于支架结构件工作环境恶劣,使用过程中承受动、静载荷,存在应力腐蚀现象等。为了保
2、证支架结构件在使用过程中动作可靠,支架尺寸稳定性的要求,以及预防焊接过程中产生冷裂纹、热裂纹及气孔现象,我公司液压支架结构件大多采用Q460低合金高强度钢。经过反复试验,我们完善了Q460低合金高强度钢的焊接工艺。1.Q460低合金结构钢主要成分及力学性能(1)Q460低合金高强度钢是在16Mn钢的基础上加入Cr,Ni,V,Ti等合金元素炼制而成。钒和钛的加入,能使钢材强度增高,同时又能细化晶粒,减少钢材的过热倾向。Q460低合金高强度结构钢的力学性能见表1,Q460低合金高强度结构钢的成分见表2。(2)焊接性分析。低合金钢焊接具有热裂纹
3、、冷裂纹、淬硬倾向及氢致裂纹敏感性强等主要特点。碳当量是判断焊接性最简便的方法之一。碳当量是指把钢中合金元素(包括碳的含量)按其作用换算成碳的相当含量。随着碳当量的增加,钢的塑性急剧下降,并且在高应力的作用下,产生焊接裂纹的倾向也大为增加,焊接时有明显的淬硬倾向。因此焊接时,需较小的热输入。同时,氢致裂纹是低合金结构钢焊接接头最危险的缺陷,所以需要采取适当预热,控制线能量等工艺措施。表1Q460低合金高强度结构钢的力学性能牌号屈服强度σs/MPa抗拉强度/MPa伸长率δ5/%Q460460550~72017表2Q460低合金高强度结构钢的
4、成分(%)w(C)w(Si)w(Mn)w(S)w(P)5w(Cr)w(Ni)w(Ti)w(Nb)≤0.2≤0.551.0~1.7≤0.035≤0.03≤0.7≤0.70.02~0.20.015~0.062.焊接材料及焊接设备的选用(1)结合性能与使用性能是选用焊材的决定因素。对焊缝的力学性能要求,抗拉强度就是由结合性能与使用性能决定的。同时,考虑等强度的原则,选择H08MnMoA焊丝.(2)点焊时选用E5515碱性焊条,此焊条熔敷金属抗拉强度最小值为550MPa,适用于全位置焊接,药皮为低氢钠型。采用直流反接焊接。用此焊条,由于脱氧完全,
5、合金过渡容易,能有效地降低焊缝中的氢、氧、硫;焊缝中的力学性能和抗裂性能均比酸性焊条好。焊接时采用短弧焊。(3)焊接设备选用OTC500CO2气体保护焊机。采用CO2气体保护焊的焊接方法,其焊接效率高,没有熔渣,熔池可见度好,热量集中,焊接热影响区窄,焊接变形小,焊接接头含氢量低。焊接工艺参数见表4焊接焊丝直径/焊丝伸出长度/焊接电流/电弧电压气体流量/层次mmmmA/V(L/min)打底焊1.22090~11018~2010~15填充焊1.220220~24024~262020currencydeposit,weprescribeapa
6、ssonaregularbasis,qilucardaccountonaregularbasis),certificatebondsandsavingsbonds(electronic);3.notdrawnonabanksavingscertificate,certificatebondsapplyformortgageloans,acceptingonlythelender盖面焊1.220250~27027203.焊接工艺要求(1)由于液压支架的底座,顶梁,掩护梁,前、后连杆及侧护板,大部采用Q460钢板,且厚度为16mm~60mm,
7、所以,下料由数控切割机下料,严格控制切割速度为200mm/min~300mm/min,为下道工序保证点装尺寸做好基础。坡口由双工位机架人,或手工切割而成。(2)点装前,坡口及坡口两侧50mm范围内用手动砂轮机将水、油污、锈皮等清理干净,直到露出金属光泽。(3)焊接顺序。合理的焊接顺序是防止焊接变形的最重要的环节,焊接时按照先四周主筋板,后其他筋板、隔板;先纵焊缝后横焊缝;先里后外;对称交错的原则对结构件进行施焊,可有效地防止结构件的焊接形变。(4)当环境温度高于5℃时,焊接Q460钢板时可不预热,当环境温度低于5℃时,可将Q460钢板预热
8、到100℃~150℃,并且焊后需及时用石棉被盖住,防止冷却速度过快,产生裂纹,焊接≥20mm的厚板时,采用多层多道焊接方法,一般为三层三道焊接,并且层间温度不低于100℃左右,焊后一般采用50
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