三丝埋弧焊技术.pptxVIP

三丝埋弧焊技术在厚板焊接中的应用 ;摘要 随着高层和超高层钢结构建筑如雨后春笋般地涌现，大量高强度厚板结构钢被广泛应用，三丝埋弧焊作为一种高效焊接方法引起业界的普遍关注。本文结合中央电视台新台址钢结构工程中低合金高强钢厚板三丝埋弧自动焊应用实践，介绍三丝埋弧自动焊焊接工艺技术要求和特点，分析大线能热输入的三丝埋弧焊方法对接头性能和焊接凝固裂纹的影响，论述了三丝埋弧焊应用于厚板焊接中的工艺技术要求和焊接材料要求。 ; 0 前言 ;１. 纵列三丝埋弧焊焊接工艺技术 ;图2 三丝埋弧焊电源的选择; ;图3 单熔池焊丝间距和角度的设置 ; 三丝单熔池埋弧焊的焊接热输入是一个必须要考虑的问题，相对于单丝、双丝埋弧焊而言，热输入高出很多，但不能认为其线能量为单丝焊的简单叠加，应考虑焊后的冷却速度降低了。焊接线能量的影响，不仅通过改变熔池的过热程度和冷却速度而使γ柱晶尺寸及γ→α转变特性发生变化，还可通过改变熔合比来影响焊缝的化学成分，从而使焊缝组织性能发生变化。由于双丝、多丝单熔池SAW的焊接热输入较大， 焊接冷却速度降低，γ柱晶宽度呈现增大。这必增大过冷，而促使形成FSP（侧板条铁素体）和减少AF（针状铁素体），使焊缝韧性降低。对合金化程度不高的Mn-Si系焊缝，尽可能限制焊接线能量是十分必要的。 ; 焊接热影响区的韧性决定于组织和组织的形态，既受焊接热输入的影响，同时还取决于母材的化学成分及原始状态。焊接线能量的变化会引起焊接热循环的变化，线能量增大时，不仅熔合线奥氏体晶粒直径增大，而且奥氏体晶粒涨大范围也增大， 此外焊接线能量的变化还会引起冷却速度的变化，从而使冷却组织发生变化。不同的钢种，由于化学成分不同，线能量对韧性的影响不同，对于Q345、Q390类等控轧、正火钢材，合金元素含量少、碳含量相对较低，一般情况下，难以得到马氏体和下贝氏体组织，线能量较大，冷却速度稍慢时，晶粒易涨大，得到以F为主加P的组织，线能量较小，冷却速度较快时，易得到上贝氏体组织，但晶粒较细。总体来说，这类钢??韧性变化不大，线能量选用范围较宽。但对于Q420、Q460类正火钢材，其合金元素含量较大、碳含量相对较多，如果线能量十分大时，将容易得到含M-A组元的上贝氏体组织，奥氏体晶粒进一步粗大化，严重降低热影响区韧性。 ; 兼顾焊接可操作性以及考虑多层多道焊对接头性能（特别是韧性）的影响，焊接过程中，我们采用单、双、三丝组合焊接方法，同时根据不同的钢种，选取不同的焊接参数以达到焊接高效并满足接头韧性控制的目的。 ;３采用合适的焊接材料以提高接头性能和防止结晶裂纹的产生 ;１）提高焊缝金属的强度措施。通过对现有的H10Mn2焊丝的化学成分进行综合分析，提出改良和优化方案．分析认为：提高焊丝的含Ｃ量，虽能提高焊缝金属强度，但焊缝金属的韧性和抗冷裂纹和热裂纹性能降低，为不改变焊丝焊接性，故对H10Mn2焊丝中的Ｃ含量不作变动；增加焊丝中的Ｍｎ含量，由原H10Mn2焊丝中Ｍｎ含量水平1.50～1.90 ％提高到1.9～2.20 ％水平，通过Ｍｎ的固溶强化能力的提高以达到焊缝金属强度的提高，同时辅以微量的Mo元素进行弥散强化和细化晶粒，以达到进一步提高焊缝金属强度的目的． ;3）降低焊缝出现结晶裂缝的措施。钢材焊接时，焊缝中的S、P等杂质在焊缝结晶过程中容易在焊道或焊缝中心形成了低熔点的共晶，随着结晶过程的进行，它们逐渐被排挤在晶界，形成“液态薄膜”，焊缝凝固过程中，“液态薄膜”由于不能承受收缩拉应力作用而开裂。大线能量三丝埋弧焊，由于线能量大、焊缝熔池大、冷却速度慢，如果焊丝中S、P等低熔点杂质含量控制不当，便较容易在焊接过程中焊缝或焊道中心产生结晶裂纹。普通H10Mn2焊丝中S含量为不大于0.35%，P含量为不大于0.35%，比照厚钢板Z25向性能指标对S、P杂质的控制要求，为防止三丝埋弧焊缝出现结晶裂缝，对 H10Mn2焊丝中S、P元素含量进行优化，规定S、P均不大于0.10%，以减少焊缝中低熔点杂质的产生，从而避免结晶裂纹的产生。 ; 通过与钢厂和焊丝厂联合进行试验调试和测试，开发出适用于大线能量三丝埋弧焊焊接用新型Mn-Si-Ni系焊丝，确保了三丝埋弧焊缝金属性能满足要求，同时避免了焊接过程结晶裂纹的出现。普通H10Mn2焊丝与开发的大线能量焊丝主要化学成分如下表1;4 焊接工艺参数与工艺措施的合理选择 ;5 三丝埋弧焊工艺评定试验结果 ;（3）焊接材料 焊丝H10Mn2-BG，规格Φ4.8，焊剂SJ101 （4）电源类型 主丝DCEP+中间辅丝AC+后辅丝AC （5）焊丝排列间距及角度 纵列，焊丝中心间距依次为12m