耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于異種金屬焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種關(guān)于耐磨鋼與低碳鋼異種 金屬焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 耐磨鋼一般為高碳（C)、高錳（Mn)的合金鋼。耐磨鋼通常用于加工制作耐磨襯板 及篩板、生產(chǎn)和輸送水泥漿、礦漿等輸送用管。采用低碳鋼與耐磨鋼生產(chǎn)的耐磨復(fù)合材料， 不僅具有耐磨鋼的性能，還減少了耐磨鋼的消耗，從而減少了錳(Mn)等合金元素的消耗，所 以耐磨復(fù)合材料正逐步代替耐磨鋼在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003] 耐磨復(fù)合材料的生產(chǎn)過(guò)程為：耐磨鋼和低碳鋼兩塊板，通過(guò)焊接方式組合成耐磨 復(fù)合坯，即耐磨復(fù)合材料的組坯過(guò)程，如圖1所示。耐磨復(fù)合坯經(jīng)過(guò)熱軋軋制成熱軋耐磨復(fù) 合材料板卷，并通過(guò)后續(xù)熱處理工藝得到耐磨復(fù)合材料。耐磨復(fù)合材料的生產(chǎn)必須焊接制 坯，耐磨鋼與低碳鋼的異種金屬傳統(tǒng)焊接方式為：因耐磨鋼含碳（C)和含錳(Mn)高，焊前必 須預(yù)熱、焊后緩冷和使用低氫焊條焊接，來(lái)提高焊縫質(zhì)量差。傳統(tǒng)的焊接工藝工序繁瑣、成 本高，不適用于耐磨鋼與低碳鋼異種金屬的焊接。
[0004] 本發(fā)明專利申請(qǐng)就是針對(duì)這一焊接問(wèn)題，提供了一種關(guān)于耐磨鋼與低碳鋼異種金 屬埋弧焊焊接工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決耐磨復(fù)合材料組坯焊接時(shí)高碳、高錳的耐磨鋼與低碳鋼異種金屬焊接工藝 技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高碳、高錳的耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝，通過(guò)對(duì) 焊接位置、焊接參數(shù)、層間溫度等的調(diào)整和控制，達(dá)到高碳、高錳的耐磨鋼與低碳鋼的異種 金屬焊接時(shí)，焊前預(yù)熱、焊后緩冷的目的，使焊接完成后焊縫無(wú)裂紋，再經(jīng)加熱爐加熱后焊 縫不開(kāi)裂，保證軋制的順利進(jìn)行。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝，焊接示意圖如圖2所示，包括如下步驟： 步驟（1)，選擇干燥、無(wú)油、無(wú)銹的普碳鋼焊絲，并在使用前和焊接區(qū)域內(nèi)保持焊絲干 燥、無(wú)油和無(wú)銹；選擇堿性焊劑，并在焊接前將焊劑在300~400°C下烘焙1~2小時(shí)； 步驟（2)，在焊接電壓為35±10V，焊接電流為400±150A，焊接速度為0. 2~1. Om/min， 坡口深度大于或等于l〇mm，坡口角度大于或等于90°，層間溫度為80±40°C條件下，對(duì)耐 磨鋼和低碳鋼坡口進(jìn)行滿焊焊接，且焊接時(shí)接線法為直流正接； 步驟（3)，第I道焊接時(shí)，先偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨鋼側(cè) 進(jìn)行第二焊，第I道焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度； 步驟（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼側(cè)直 接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼中間 進(jìn)行第三焊，且第三焊時(shí)，邊焊接邊清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步驟（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)直接進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼 側(cè)直接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼 之間進(jìn)行第三、第四…第N焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，直至完成第III道焊接； 如此，重復(fù)步驟（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均偏向低碳鋼側(cè)， 第二焊均偏向耐磨鋼側(cè)，且第二焊完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼 與耐磨鋼之間完成第三、四、"·Ν焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，同時(shí)焊接是連續(xù)的不 間斷焊接，直至耐磨鋼和低碳鋼坡口滿焊完成。
[0007] 所述焊劑為市購(gòu)的常規(guī)堿性焊劑。
[0008] 所述焊絲為市購(gòu)的常規(guī)碳鋼焊絲。
[0009] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝，包括如下步 驟： 步驟（1)，選擇干燥、無(wú)油、無(wú)銹的普碳鋼焊絲，并在使用前和焊接區(qū)域內(nèi)保持焊絲干 燥、無(wú)油和無(wú)銹；選擇堿性焊劑，并在焊接前將焊劑在300°C下烘焙2小時(shí)； 步驟（2)，在焊接電壓為25V，焊接電流為250A，焊接速度為0. 2m/min，坡口深度為 l〇mm，坡口角度為120°，層間溫度為40°C條件下，對(duì)耐磨鋼和低碳鋼坡口進(jìn)行滿焊焊接， 且焊接時(shí)接線法為直流正接； 步驟（3)，第I道焊接時(shí)，先偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨鋼側(cè) 進(jìn)行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，減緩焊縫的冷卻速度； 步驟（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼側(cè)直 接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼中間 進(jìn)行第三焊，且第三焊時(shí)，邊焊接邊清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步驟（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)直接進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼 側(cè)直接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼 之間進(jìn)行第三、第四…第N焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，直至完成第III道焊接； 如此，重復(fù)步驟（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均偏向低碳鋼側(cè)， 第二焊均偏向耐磨鋼側(cè)，且第二焊完成后停止l〇min，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼 與耐磨鋼之間完成第三、四、"·Ν焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，同時(shí)焊接是連續(xù)的不 間斷焊接，直至耐磨鋼和低碳鋼坡口滿焊完成。
[0010] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝，包括如下步 驟： 步驟（1)，選擇干燥、無(wú)油、無(wú)銹的普碳鋼焊絲，并在使用前和焊接區(qū)域內(nèi)保持焊絲干 燥、無(wú)油和無(wú)銹；選擇堿性焊劑，并在焊接前將焊劑在400°c下烘焙1小時(shí)； 步驟（2)，在焊接電壓為45V，焊接電流為550A，焊接速度為l.Om/min，坡口深度為 15mm，坡口角度為100°，層間溫度為120°C條件下，對(duì)耐磨鋼和低碳鋼坡口進(jìn)行滿焊焊接， 且焊接時(shí)接線法為直流正接； 步驟（3)，第I道焊接時(shí)，先偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨鋼側(cè) 進(jìn)行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，減緩焊縫的冷卻速度； 步驟（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼側(cè)直 接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼中間 進(jìn)行第三焊，且第三焊時(shí)，邊焊接邊清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步驟（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)直接進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼 側(cè)直接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼 之間進(jìn)行第三、第四…第N焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，直至完成第III道焊接； 如此，重復(fù)步驟（5)完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均偏向低碳鋼側(cè)， 第二焊均偏向耐磨鋼側(cè)，且第二焊完成后停止lOmin，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼 與耐磨鋼之間完成第三、四、…第第NN焊，且邊焊接邊清理前一焊的焊渣，同時(shí)焊接是連續(xù) 的不間斷焊接，直至耐磨鋼和低碳鋼坡口滿焊完成。
[0011] 進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的耐磨鋼與低碳鋼異種金屬埋弧焊焊接工藝，包括如下步 驟： 步驟（1)，選擇干燥、無(wú)油、無(wú)銹的普碳鋼焊絲，并在使用前和焊接區(qū)域內(nèi)保持焊絲干 燥、無(wú)油和無(wú)銹；選擇堿性焊劑，并在焊接前將焊劑在350°c下烘焙1. 5小時(shí)； 步驟（2)，在焊接電壓為35V，焊接電流為400A，焊接速度為0. 5m/min，坡口深度為 20mm，坡口角度為90°，層間溫度為80°C條件下，對(duì)耐磨鋼和低碳鋼坡口進(jìn)行滿焊焊接，且 焊接時(shí)接線法為直流正接； 步驟（3)，第I道焊接時(shí)，先偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨鋼側(cè) 進(jìn)行第二焊，第I道焊接完成后停止l〇min，減緩焊縫的冷卻速度； 步驟（4)，第I道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)進(jìn)行第一焊，焊接完成后偏向耐磨鋼側(cè)直 接進(jìn)行第二焊，焊接完成后停止l〇min，減緩焊縫的冷卻速度，之后在低碳鋼與耐磨鋼中間 進(jìn)行第三焊，且第三焊時(shí)，邊焊接邊清理焊渣，直至完成第II道焊接； 步驟（5)，第II道焊接完成后，偏向低碳鋼側(cè)直接進(jìn)行第一焊，焊接完