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  • 高强钢板 / HIGH STRENGTH

    焊接指导
    WELDING INSTRUCTION
    影响焊接的重要参数

    焊接前,清除待焊区的水分、油迹、锈蚀或其他任何杂质异物,尽量保持干燥和清洁。除此之外,以下方面也很重要:

    • 焊接材料的选择
    • 预热和层间温度
    • 热输入
    • 焊接顺序及坡口间隙
    焊接材料

    碳素钢、低合金钢、与不锈钢焊材可以用于XCHD耐磨钢的焊接。

    对于XCHD,通常建议使用屈服强度不高于500MPa的碳素钢和低合金“软“焊材,见下表:

    • "Soft" weld filllers and consumables for
      XCHD360/400/450/500/550/600(“软”性焊材)
    • "Hard" weld filllers and consumables for
      XCHD360/400/450/500/550/600(“硬”性焊材)
    Manufacturer
    生产厂家
    Manual arc welding
    焊条电弧焊
    Gas shielded metal arc welding
    气体保护焊
    Flux cored arc welding
    药芯焊丝电弧焊
    Submerged arc welding
    埋弧焊
    Atlantic
    (大西洋)
    CHE507RH;
    CHE557RH;
    CHW-50C2;
    CHW-55C1;
    CHT70B;
    CHT70Ni;
    CHW-S12+CHF101;
    CHW-S14+CHF101;
    Jinglei Welding
    (京雷焊材)
    GEL-57RH;
    GEL-557RH;
    GML-56;
    GML-58;
    GFL-71Ni;
    GFL-76;
    GWL-12KH+GXL-121;
    GWL-14H+GXL-1101;
    Böhler
    (伯乐)
    Fox EV50 Böhler EMK8 Kb 52-FD EMS2
    Thyssen
    (蒂森)
    Phoenix 120K Union K 52 Union BA70/MV70 Union S2
    Esab
    (伊萨)
    OK48.00
    OK48.04
    OK Autrod 12.51
    OK AristoRod 12.50
    OK Tubrod 14.10 OK Autrod 12.20
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    Manufacturer
    生产厂家
    Manual arc welding
    焊条电弧焊
    Gas shielded metal arc welding
    气体保护焊
    Flux cored arc welding
    药芯焊丝电弧焊
    Submerged arc welding
    埋弧焊
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    AWS
    (美国焊接协会)
    A5.1 E7018 A5.20 E70T-5 A5.29 E7XT A5.17 EM12
    焊材含氢量的要求

    利用碳素钢或低合金钢进行焊接时,每100g焊缝金属中的含氢量应小于或等于5毫升。

    MAG焊和TIG焊所采用的实芯焊丝能获得含氢量较低的焊缝金属。有关焊材的含氢量信息应向焊材生产商索取。

    如果按照制造商的建议存放焊材,则可以使氢含量保持在要求的水平。

    不锈钢焊材

    奥氏体不锈钢焊材可以用于所有XCHD产品的焊接。我们建议将AWS 307焊材作为首选,其次考虑AWS 309的焊材。这类焊材可以达到焊缝金属的屈服强度约为500MPa。

    WS 307类型的抗热裂纹性优于AWS 309。应当注意的是,制造商很少说明不锈钢焊材的含氢量,因为氢对不锈钢焊材的影响远没有对碳素钢或低合金钢焊材性能的影响大。

    焊接材料

    XCHD钢板MAG 焊接所用保护气体通常为包含氩气 (Ar) 和二氧化碳 (CO2) 的混合气体。手动焊接时建议使用氩气中混有18—20 CO2的保护混合气,有助于获得良好的熔合以及合理的飞溅量。

    如果使用自动或机器人焊接,则使用氩气中混有8—10 CO2的保护气,以起到提高生产效率,控制飞溅量的目的。不同混合气体配比对焊接的影响见图。

    焊接方法 电弧类型 位置 保护气体
    MAG,实芯焊丝(左对齐) 短弧 全位置 氩气中含有18 25%CO2
    MAG,粉芯焊丝(左对齐) 短弧 所有位置 氩气中含有18 25%CO2
    MAG,实芯焊丝(左对齐) 喷射电弧 水平(PA,PB,PC) 氩气中含有18 20%CO2
    MAG,FCAW(左对齐) 喷射电弧 全位置 氩气中含有18 20%CO2
    MAG,MCAW(左对齐) 喷射电弧 水平(PA,PB,PC) 氩气中含有18 20%CO2
    机器人和自动化MAG(左对齐) 喷射电弧 水平(PA,PB,PC) 氩气中含有18 18%CO2
    TIG(左对齐) 全位置 100% Ar

    对于所有使用保护气体的焊接方法,保护气体流量取决于焊接条件。一般推荐是,应当将保护气体流 (单位:L/min) 设定为与气体喷嘴 (单位:毫米) 内径相同的数值。

    热输入

    热输入 (Q) 是指过渡到单位长度母材上的热量。根据以下公式计算热输入:

    焊接方法 热效率(K)
    MAG 0.8
    MMA 0.8
    SAW 1.0
    TIG 0.6

    一般情况下,XCHD钢板最大热量输入 (Q)与板厚关系见下图。

    过高的热输入会增加热影响区 (HAZ) 的宽度,进而损害热影响区的机械性能以及耐磨性。较低热输入焊接具有如下优点:

    • 增加HAZ耐磨性
    • 减少变形(单道焊缝)
    • 增强接头韧性
    • 提高接头强度

    但过低的热输入也会对接头冲击韧性造成不利影响(t8/5值小于3 秒)。

    XCHD不同厚度钢板推荐焊接线能量可参考下表:
    Recommended Heat input KJ/mm.
    Thickn, mm ≤5 ≤10 ≤15 ≤20 ≤25 ≤30 >30
    Grade min max min max min max min max min max min max min max
    XCHT 360 0,25 0,5 0,5 1,1 0,7 1,7 1,0 2,4 1,0 3,0 1,0 3,0 1,0 3,0
    XCHT 400 0,25 0,5 0,5 1,1 0,7 1,7 1,0 2,4 1,0 3,0 1,0 3,0 1,0 3,0
    XCHT 450 0,25 0,5 0,5 1,0 0,7 1,5 1,0 2,0 1,0 2,5 1,0 2,5 1,0 2,5
    XCHT 500 0,25 0,5 0,5 0,9 0,7 1,4 1,0 1,9 1,0 2,3 1,0 2,3 1,0 2,3
    XCHT 550 0,25 0,5 0,5 0,8 0,7 1,3 1,0 1,8 1,0 2,0 1,0 2,0 1,0 2,0
    XCHT 600 0,25 0,5 0,5 0,8 0,7 1,2 1,0 1,7 1,0 1,8 1,0 1,8 1,0 1,8
    焊接顺序和坡口间隙
    开始点焊操作前,保证坡口根部间隙不大于3 mm。尽量让坡口间隙大小保持一致。此外,避免在高应力区域起/熄弧。如果可能,应在距角落至少5—10 cm 的地方开始和停止焊接。当需要焊接至钢板边缘时,可以采用引弧,收弧板。见右图:
    预热及层间温度

    XCHD耐磨钢焊接推荐预热及层间温度表

    • Welding with a heat input of ≤1.0kj/mm.
      Hydr ogen conter=5ml/100g
    • Welding with a heat input of ≤1.7kj/mm.
      Hydr ogen conter=5ml/100g

    Welding with a heat input of ≤1.0kj/mm. Hydr ogen conter=5ml/100g

    Welding with a heat input of ≤1.7kj/mm. Hydr ogen conter=5ml/100g

    除非另有说明,这些数据适用于碳素钢或者低合金焊材。

    焊接时,有以下几点需要说明:

    • 如果需要焊接的钢板厚度不同,但钢板等级相同,则由较厚的钢板决定所需预热和层间温度;
    • 如果环境湿度较高或室温低于 +5 °C,则应比表7 中给出的最低建议预热温度高25℃;
    • 当焊接不同钢板类型时,由预热温度最高的钢板决定所需预热和层间温度;
    • 对于厚度大于30 mm 钢板如采用双V 形对接接头,建议根部偏置于钢板中心线一定距离。
    预热及测量

    可采用多种加热方式进行预热。由于加热比较均匀,电加热垫预热方式可以达到最好的预热效果。应使用专业的温度测量工具(如接触式测温计)测量预热温度。建议在工件加热面的背面测温,如下图所示:

    开始测量预热温度前,等待的时间为2 min/25 mm。在待焊处75 +75 mm 的周围区域内应达到最低预热温度

    减少焊接变形的建议

    焊接过程中或者焊后产生的焊接变形与基板的厚度以及所采用的焊接工艺有关。薄板更加易于变形,薄板焊接产生的过大的焊接变形或烧穿会对焊接造成很大的危害,甚至有时会造成整个结构的失效。

    为了最大限度减少焊接变形,应遵循以下建议:
    • 焊接时要使用尽可能小的热输入(单道焊缝)
    • 尽量减少焊缝金属的填充量
    • 避免不规则的坡口根部间隙
    • 使用对称焊接
    • 尽量减少角焊缝的尺寸以及余高
    • 焊接应从拘束度高的区域至拘束度低的自由端
    • 减小点焊之间的间隙