针对液压支架结构件低合金高强度钢板（q690）焊接工艺研究

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1、液压支架结构件低合金高强度钢板(Q690)焊接工艺研究铁法煤业集团机械制造有限责任公司(辽宁铁岭112700)高明霞张明达【摘要】拟定了Q69o钢板的焊接工艺，并成功应用于液压支架结构件的生产。液压支架结构件主要材料为低合金结构钢板。近年(2)焊丝的选择首先要保证焊缝金属的强度、塑来，随着液压支架工作阻力的逐步提高和减轻自重的需性和韧性达到产品的技术要求，同时还要考虑抗裂性和求，液压支架设计上，结构件钢材选用由Q345(5O公焊接生产效率等。Q690钢板抗拉强度or为770～斤级)提高到Q460(60公斤级)、Q550(7O公斤

2、级)，940MPa，屈服强度s≥690MPa，选用4,1．2mm的G76在大工阻支架上开始较多地采用Q690(80公斤级)钢高强焊丝，其~>760MPa，强度与Q690相匹配。焊丝板。的化学成分及力学性能见表2。公司到2008年末前制造的液压支架结构件钢材强表2度等级都在Q550(70公斤级)以下。Q690(80公斤化学成分(质量分数，％)级)钢板强度高，焊接性能与低强度等级钢材相比较CMnsiPSNiCrMO差，对焊接条件、焊材、焊接人员的要求高，焊后冷脆1．4～O．2～1．9～O．25～≤0．09≤O．0l≤0．0l≤0．5

3、性大，焊接应力较难消除。实际生产中，掌握Q690钢1．80．552．6O．55板的焊接工艺成为用此类材料制作液压支架结构件的关力学性能屈服强度抗拉强度伸长率冲击吸收功键问题。／MPa／MPa(％)／J(一20℃)焊接过程是结构件制造的特殊、关键过程，不应盲660～740≥7601440目进行，应通过焊接工艺性试验的方法确定焊接参数，(3)保护气体的选择选用80％Ar+20％CO混合达到焊接要求后，正式投入生产。气。单纯的CO气体保护焊具有飞溅大、焊缝成形不1．焊接工艺拟定良、氧化性较强等缺点。Ar属于惰性气体，不溶于液态(1)Q

4、690钢板的材质及力学性能具体见表1。金属；电离时电位低，电弧稳定；密度比空气大，热导表1率小、比热容小，保护效果好。故在CO，中加入Ar可较化学成分(质量分数，％)好地克服单纯CO：气体保护焊接时的缺点，优化熔滴的CMnSiPSNiCrMO过渡形式，有效地细化熔滴、减小飞溅、加强多层焊道≤0．181～1．6≤0．55≤0．O3≤O．O3≤1．50≤1．20≤O．60金属间的熔合度、改善焊缝成形质量、控制焊接熔深和_防止夹渣、气孔等各类缺陷的产生，降低高强钢焊接区力学性能产生微裂纹的倾向，从而显著提高焊件的焊接质量，使屈服强度抗

5、拉强度伸长率冲击吸收功焊缝的综合力学性能得到提高。／MPa／MPa(％)／J(一20oC)(4)焊接热输入的控制焊接热输入的变化将改690770～9401440变焊接冷却速度，从而影响焊缝金属及热影响区的组磊工~／]a-r．塑堡皇塑型兰!堡笪塑■_WWW．rneta1working7950．comI蚕銎目避整曼』臻赣l錾壤l霪≥织组成，并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。为了获得良好的焊缝金属组织，在试验中我们分别采用不同的焊接电流、电压，根据试验结果确定焊接电流、电压，保证合理的焊接热输入。拟定的两组试验数据见表3。表3两组

6、试验数据母材厚度第一组试验第二组试验图l试件及坡口形式电流／A电压／V电流／A电压／v表4焊接参数202604-1024—25280±1027～28母材厚度坡口电流电压气体流量试验组(5)预热及焊道层间温度预热可以控制焊接冷却／mm形式／A，、／L·min’1组速度，减少或避免热影响区中淬硬马氏体的产生，减少20鱼V260±1024～2520～220l、02热影响区硬度。同时预热还可以降低焊接应力，有助于2组氢从焊接接头逸出。因此，预热是防止低合金高强度钢20堕V280±1O27～2822～2203、04焊接氢致裂纹产生的有效措

7、施。根据国标中G76焊丝焊焊接速度焊前预热层问温度焊接焊后热处理试验组接要求，确定焊前预热温度为150℃。ZY10000-27／56D／cm‘m1n温度／℃／℃层道／℃支架结构件选用的板材为中厚板材，采用多层多道焊1组65】5O15O士153层7道520±20接，为了促进每道焊缝氢逸出，应控制层间温度不低于01、022组预热温度，所以，在焊接过程中，还要保证层问温度为72150l50±153层7道520±2003、04(150±I5)℃。(6)焊后消应力处理Q69O钢板属于低合金高强化。当温度达到15O℃，采用预定的焊接电流、电

8、压及度钢，其冷裂纹倾向大，焊后应及时进行消应力处理。焊接速度进行焊接，注意焊接过程中要保证层问温度。在焊接手册中，强度等级为460MPa的高强钢消应力处层问温度不足时，应继续加热，层间温度过高时，等温理的温度为600～660％。但是，通过试验发现，在该温度降低到