解析中部槽高强耐磨钢大厚中板焊接工艺方法

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2、中部槽高强耐磨钢大厚中板焊接工艺方法Wel~gIPeedeMethodoftS~Big一G酞正噩igs衄鳓gW鸸si酏a龇8@@Ⅱ@ⅫmpⅡ幛0e∞衄鲫C~oow文／中煤张家口煤矿机械有限责任公司单玉新摘要：本文在对进口大厚高强耐磨钢JFE—EH400、JFE—EH450@板进行焊接性分析的基础上，针对厚度为50mm、60mm的大厚中板，制定了比较详尽合理的坡口型式、焊接顺序、焊接参数等焊接工艺方法，保证了高强耐磨钢大厚中板中部槽的焊接质量。关键词：中部槽；高强耐磨钢；大厚中板：焊接工艺1引言有较差的可焊性，同时高强耐磨钢与槽帮ZG30-近年来

3、，现代化高产高效矿井不断涌现，MnSi钢两者焊接亦存在较大难度，其中冷裂纹大功率、高可靠性煤机装备成为煤矿生产的主是主要问题。而高强耐磨钢焊接的目标是：在要技术支撑。产品也随着向重型超重型、大功焊接接头处获得适当高的强度及良好的韧性，率、高可靠性方向发展，相应地对中部槽的性避免产生冷裂纹。能提出了更高的要求，中部槽中板材料的强度、2焊接性分析硬度、耐磨性能也越来越高，高强高硬耐磨合金中部槽中板材料为JFE-EH400或JFE-EH450，钢板开始大量使用，材料厚度也由一般的4m逐步发展为50mm、60mm的大厚板。属于高强高硬耐磨合金钢，其化学成分如表1，中部槽中板和底板材料的机械性能见

4、表2。中部槽中板材料均为高强耐磨钢，~nK360、由于焊接热影响区的淬硬倾向和冷裂倾向NM360、JEF—EHdO0、JEF-EH450、JEF-EH500、HARDOX400、rtaRDOX450~，抗拉强度为1200与化学成分有着密切关系，其中碳是各种合金～元素中对钢的淬硬性和冷裂性影响最显著的元1680MPa，布氏硬度为360～550。以上材料均具素，所以首先进行碳当量的计算。根据中板材表1超高强钢化学成分(％)钢号化学成分料的化学性质及机械性能，采用日本新日铁公CSiMnCrTiB司提出的碳当量公式，可得如下碳当量值：CETFE—EH450≤0．30≤0．55≤1．6O≤O-80

5、．O20．0OTFE—EH400≤O．25≤0．55≤1．60≤O．4O．Ol5O．00‘(JFE-EH400)=o-47，CE(JFE—EH450)=o．52。冷裂敏感性是材料焊接性另一个主要方面，通表2超高强钢机械-眭能材料牌号机械陛能过计算可得裂纹敏感系数Pcm值：Pcm(JFE—(MPa)13"(MPa)8(≥％)90。冷弯D=3a硬度川EH400)=0．39，Pcm(JFE—EH450)=0．46。]FE—EH4501409126118．5良好483JFE—EH400l316116319．8良好442以上计算数据表明高强耐磨钢的碳当量大作者简介：单玉新(1968一)，男，西安科

6、技大学工程硕士，高级T程师，主要从事结构件工装、工艺设计等工作。J一48现代焊接2013年第4期总第124期学兔兔www.xuetutu.com。忘氟¨于0．4％，冷裂敏感系数大于0．3％，淬硬倾向高，冷裂倾向严重，而且强度高、板厚、结构刚性大、焊接时接头拘束应力大，所以高强耐磨钢焊接存在的重要问题是热影响区的冷裂和过热区的脆化现象，焊接J生较差。3焊接工艺方法的确定图1厚度60mm的中板坡口尺寸3．1焊接材料的选择焊接材料选择由焊接接头机械性能要求而直面钝边t=2mm，单面焊接问隙1～3mm。图1为定。对于高强耐磨钢，由于强度提高，塑性、厚度60mm的中板坡口尺寸，坡口机械加工成。韧性

7、下降，如果仍采用等强匹配，将会形成高实践证明改进后的中板坡口型式，可以有效增组配的焊接接头，焊缝的韧性将会进一步下降，加焊接熔深，有利于减少焊接缺陷，提高焊接可能导致由于焊缝韧性不足而出现低应力脆性质量。破环。所以高强耐磨钢焊接时应该采用等韧性3．4点对定位焊原则，形成焊缝韧性不低于基体金属的低组配中板与槽帮组装点对合适后，要求进行定焊接接头，只要焊缝强度不低于母材的87％，位焊，保证其焊接之前的正确位置，同时也是防就可以保证焊接接头与母材等强。止变形的刚性固定方法之一。中板定位焊时，选高强耐磨钢中板的抗拉强度为1l(D--1680MPa,用规格1．6mm的GHS一70焊丝，每边均匀点焊

8、调质槽帮ZG3OMnSi为800MPa级，故焊缝强度介四处，焊道厚度5～6mm，长度40～60mm，并避开于两者之间，根据低强匹配原则，选用强度为两端300mm范围。定位焊不得出现焊道裂纹，如700MPa级的国产GHS一70强韧性焊丝。GHS一70强有裂纹，要用角向磨光机去掉裂纹，重新补焊。韧性焊丝韧性优良，抗冷、热裂性作用强，不3．5焊前预热仅满足焊接接头强度匹配原则，同时也满足工焊前预热可以减小焊件上各部分的温差，艺性能要求。降