q550焊接工藝論文

1、液壓支架結構用Q550 低合金高強度鋼板焊接工藝研究液壓支架結構用Q550 低合金高強度鋼板焊接工藝研究1 . 引言長期以來，我國液壓支架一直廣泛采用16Mn、 27SiMn 等普通鋼板。 隨著高產(chǎn)高效礦井建設的不斷發(fā)展，對綜采設備的生產(chǎn)能力和可靠性要求越來越高，支架向著大配套、大工作阻力、高可靠性方向發(fā)展。 支架結構制造所用材料的升級換代已勢在必行。目前主要材料將以65 = 450700Mp故的不同等級低合金鋼逐步取代16Mn同時，對焊接材料、制造工藝也有更高要求。而且，支架多為焊接結構件，所選材料除了具有較高的強度外，還應具備較好的焊接工藝。由于高強鋼存在缺口敏感性，表現(xiàn)為焊接件易出現(xiàn)斷裂

2、、開焊等缺點，采用怎樣的焊接工藝才能保證支架的強度，我們對此結合我廠情況從母材分析、焊前準備、焊接材料、焊接工藝及焊后熱處理等方面進行 分析探討。決定試用Q550低合金高強度鋼代替16Mn 27SiMn。2 .Q550低合金高強度鋼的材料性能Q550 低合金高強度鋼是一種可焊接的低碳工程結構用鋼。其含碳量通常小于0.25，在碳鋼的基礎上，改善鋼的性能，在冶煉時加入一些合金元素 Mn Si、Ni、Ti、V、Al、Nb等元素，Mn Si提 高了鋼的強度，Al、Ti、V、Nb細化了晶粒，增加了鋼的韌性。比普 通碳素結構鋼有較高的屈服點os或屈服強度(70.2(30 80kgf/mm2)和屈強比0 s

3、/ ° b(0.650.95),較好的冷熱加工成型性， 良好的焊接性,較低的冷脆傾向、缺口和時效敏感性，以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。其合金元素含量較低,一般在2.5以下，在熱軋狀態(tài)或經(jīng)簡單的熱處理（非調質狀態(tài)）后使用；因此這類鋼能大量生產(chǎn)、 廣泛使用。各發(fā)達工業(yè)國家的低合金高強度鋼產(chǎn)量約占鋼產(chǎn)量的10。3. 焊接性能分析Q550為低合金高強度結構鋼，其含碳常量小于0.25%,易于熱加工焊接?？梢愿纳坪附有阅?，提高焊接質量和焊接強度。常溫焊接時有明顯的淬硬傾向，熱影響區(qū)容易形成硬而脆的馬氏體組織，塑性和韌性下降，耐應力性能惡化，泠裂紋傾向增加，同時為防止產(chǎn)生裂紋，焊接過程中應嚴

4、格保持低氫條件，為此焊接材料應嚴格脫脂，采用CQ氣體保護焊，如氣體含有水分過多，則應進行干燥處理。4. 焊接工藝分析高強度板材的焊接性能比一般通用普通板材難焊接，不易掌握，所以在焊接時要控制焊接電流和電壓的配比，掌握焊接池的流量，保證焊接順序，盡量采取多層多道焊法，防止焊接應力的產(chǎn)生。焊接應力過大易使產(chǎn)品產(chǎn)生變形。產(chǎn)品質量不合格，達不到質量要求。所以在焊接的過程中，首先要掌握焊接順序，先采取打底焊接全部，再焊立金板， 最后焊接主筋板的焊接方法的工藝過程。采取這種焊接方法的主要原因是以防焊接變形。5. 1）焊接質量的好壞與焊接電流的選用息息相關，因此我們要根據(jù)母材及所選焊條來選擇合適的焊接電流。

5、針對Q55（ffi焊接日t采用CQ 氣體保護焊，CO氣體保護焊主要規(guī)范參數(shù)：焊接電流、電弧電壓、 焊絲直徑、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量等。焊絲直徑主要是根據(jù)工件厚度來選擇。一般薄板采用C0.8 -1.0mm的焊絲焊接。中厚板應選用C 1.22.0mm的焊絲焊接。，電流 選用值見下表焊絲直徑（mrm焊接電流（A）0.8細滴過渡（3545A）短路過渡（1622A）噴射過渡（富瀛氣體）15025060 1601501.22003001001752201.6350500120 180275電弧電壓與焊接電流之間的匹配是比較嚴格的， 對于一定的電流范圍，一般只有一個最佳電壓值。CQ氣體保護焊短路過

6、渡焊接時， 焊接電流與電弧電壓的最佳值如下表：CQ氣體保護焊短路過渡焊接時不同電流的電壓值焊接電流范圍（A）電弧電壓（V平焊立焊和仰焊75 12018 2118 1913017019231821180210202418222202602125焊接速度要按焊縫形式和焊接電流來選擇。 焊接速度過快，會造成熔化金屬在焊縫中填充不足，容易出現(xiàn)咬邊，焊縫表面粗糙。焊速 過慢，焊接熔池增大，會造成焊道寬窄不均。焊接過程中盡量使焊絲的伸出長度不變， 短路過渡焊接時，焊絲 的伸出長度一般應控制在613mm.對于直徑v 2.0mm的細焊絲，其氣體流量宜控制在1025L/min; 焊絲直徑2.0mm的氣體流量為3

7、050L/min.(2)為了減小焊接應力，避免裂紋，在施焊中必須采取必要的減應 力措施。這些措施包括：施焊時采取合理的施焊順序；使焊縫的縱橫 向伸縮都比較自由；施焊中事先留出保證焊縫能夠自由收縮的余量； 收縮余量大的焊縫先焊；在交叉焊縫時，應先讓橫向收縮比較自由； 焊接時盡量采取低熱輸入量，沒焊完一段，應迅速錘擊焊道，以松弛 焊縫應力。(3)對某些較大工件，可在焊接坡口內，先堆焊過渡層時應用小電 流，間隔交替進行。運條時應注意不要使電焊過多的融化母材，應主 要指向前面的焊肉，增加熔敷金屬量。焊條與工件呈45度夾角運行。 注意引弧動作，熄弧時要填滿弧坑并適當回引一段。（4）嚴格控制焊補區(qū)的局部溫

8、度，應等焊補區(qū)域溫度降到80100c 以下時再起焊。對剛度較大的工件，如采用預熱焊，每次起焊溫度控制在預熱溫度，以使工件溫度均勻，減少焊接應力。（ 5）對某些較大工件，可以進行半立焊位置的焊接，施焊中焊條作適當?shù)臄[動，進行連續(xù)多道多層焊，保證熱影響區(qū)在短時間內重復受熱，取得相當于焊前預熱和焊后退火的效果。（ 6）對剛度較大或較重要的工件焊補，施焊后應迅速進行消除應力處理，溫度控制在600 至 650。焊后如需要熱處理的工件，可按母材原熱處理規(guī)定進行。5. 焊接事例以液壓支架結構為例，采用的焊絲為SLD-70, CQ氣體保護焊絲。具體焊接過程如下：第一步：焊前準備（ 1）首先把工件待焊處的氧化物及銹斑等清理干凈；（2）焊前預熱，Q550鋼板不可冷焊接，必須加熱，焊前加熱溫 度（爐體溫度）為180200C,保溫1小時，實際工件的溫度達到 100120c的時候焊接。（3）選用AX-320型直流電焊機，采用反極性接法；（ 4）根據(jù)焊條直徑確定焊接電流。第二步：焊接為避免液壓支架焊接變形，采用特殊的焊接順序，即先打底焊接全部，再焊接立筋板，最后焊接主筋板。第三步：焊后檢查焊接每一道焊縫后要立即檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷后立即處理，以免母材溫度降低影響焊接質量。5.結論我廠液壓支架的焊接工藝一直是按上述辦法