Q690钢与40CrNiMoA钢的焊接工艺研究.pdf

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1、·100·煤矿机电2018年第1期薛强,王先龙,陈克华.Q690钢与40CrNiMoA钢的焊接工艺研究[J].煤矿机电,2018(1):100—102.doi:1016545/j.cnki.cmet.2018.01.031Q690钢与40CrNiMoA钢的焊接工艺研究薛强,王先龙,陈克华(西安煤矿机械有限公司,陕西西安710032)摘要:通过对Q690钢与40CrNiMoA钢焊接性能的研究,制订了焊接工艺及试验方案。试验结果表明,该焊接工艺方案符合技术要求,并成功应用于神东公司进口采煤机6.3m改7m改造项目中。关键词:Q690钢;40CrNiMoA钢

2、;焊接性;焊接工艺中图分类号:TG44文献标志码:B文章编号:1001一0874(2018)01—0103—03StudyofWeIdingProcessofsteeIQ690andsteeI40CrNiMOAxUEQiang,WANGxianlong,CHENKehua(Xi’anCoalMiningMachineryCo.,Ltd.,Xi’an710032,China)Abstract:ThmughstudyingweldingpeIfo咖anceofsteelQ690andsteel40CrNiMoA,fonnulatedtheweldingpr

3、ocessandtestplan.Thetestresultshowedthattheweldingprocesswasabletomeetthetechnicalrequirements.IthasbeensuccessfullyappliedinShendongCompanyprojectofrenovatingimponedcoalminningmachine6.3mto7m.Keywords:steelQ690;steel40CrNiMoA;weldability;weldingprocessO引言我公司承接的神东公司进口采煤机6.3m改7m改

4、造项目中,某焊接结构为Q690钢与40CrNiMoA钢的方头螺栓进行V形坡口角接焊接。Q690钢在采煤机和液压支架等煤矿机械中应用广泛,焊接工艺已十分成熟。但40crNiMoA钢在调质状态下,与Q690钢进行焊接,二者的焊接性能很差。为了保证焊接质量,分析了材料的焊接性能及焊接过程中可能出现的问题,根据产品结构制订了焊接工艺试验方案。1焊接性能分析Q690钢的主要化学成分见表1。Q690钢的供货状态是调质状态,组织是回火索氏体。表lQ6帅钢化学成分(质量分数)%40CrNiMoA钢的主要化学成分见表2。表240CrNiMoA钢化学成分(质量分数)%CS

5、iMnCrNiSPMo0.41O.260.680.72~0.781.39O.003O.00l0.2l在实际使用过程中,40crNiMoA钢为调质状态,硬度为280~320HB,组织为回火索氏体。40crNiMoA钢合金元素含量高、淬透性强,在淬火后获得低碳马氏体,再经高温回火(500℃一550℃),低碳马氏体由于碳的扩散析出,形成回火索氏体。根据国际焊接学会(11w)推荐的碳当量计算公式及相关判据‘1“:1)当∞(c)印

6、=0.40%一0.60%时,钢材的淬硬倾向逐渐明显,焊接性尚可,焊接时需采取焊前适当预热、焊后缓冷等工艺措施。3)当∞(C)ep>0.60%时,钢材的淬硬倾向较强,焊接性较差,属于较难焊接的钢种,焊接时必须采用较高的预热温度和严格的工艺措施,并选用合适的焊接材料。我公司采购的Q690钢板为调质态钢板,根据板厚不同,碳当量值∞(c)。。范围在0.65%~o.83%之间;40CrNiMoA的碳当量在0.65%~0.78%之间,均属于难焊接材料,焊接时其淬硬倾向较大,热影响区开冷裂倾向严重,尤其在调质状态下焊接,热影响区的冷裂倾向会表现得很突出,所以应在选取

7、合适焊接材料、合理焊接方法的基础上,采取较高的焊前预热温度,严格工艺措施,并适当控制层间温度,这样才能获得合格的焊缝。2焊接试验方案为了取得良好的焊接效果,结合我公司防爆电控箱体的水压试验经验,本次试验的思路为:焊接一个密闭箱体,通过侧板上的螺纹孔固定打压堵,打压堵通过u形卡与水泵水管连接,进行水压试验。箱体结构如图1所示。图1中的序号1板件和序号2板件焊接前均进行调质处理,硬度为280~320HB,与产品要求相同。图l水压试验箱体结构图3焊接工艺方案3.1焊前准备为了保证焊接质量,焊前对试件坡口两侧各宽约30mm范围内必须清理干净,呈现金属光泽,不得

8、残留油污、氧化皮、水分和灰尘等。3.2焊前预热试验箱体点固焊时采用烤枪进行局部预热,预热温度为

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