Q690D 低合金高强结构钢焊接工艺研究
韩振仙1，李
超2，柳国强1，孙远方1，李
争1
（1．郑州煤矿机械集团股份有限公司，河南郑州450016；2．南阳师范学院，河南南阳473061）
摘要：文中所述Q690D 钢板主要应用于煤矿机械中，其结构件所用钢板以中厚板为主，焊接接头普遍采用多层多道焊，角焊缝焊脚较大，焊接接头的拘束应力也较大。如果焊接工艺不合理，焊接接头可能产生焊接冷裂纹。试验用Q690D 钢板的w （C ）eq ＝0．52%，该钢淬硬倾向比较大。采用“小铁研”试验及热影响区最高硬度测试对Q690D 钢板的焊接冷裂敏感性进行了研究，并通过不同强度匹配的焊接接头拉伸、冲击及弯曲性能试验分析焊接工艺的适用性。结果表明：Q690D 钢对氢致开裂有一定的敏感性，焊接时需进行相应的预热，预热温度高于100℃时可防止产生冷裂纹。在所研究的范围内，用ER70－G 及ER76－G 焊丝施焊，均可以得到综合性能优良的焊接接头。 导播系统关键词：焊接接头；淬硬组织；冷裂纹；强度匹配；金相组织中图分类号：TG444.77
文献标志码：B
文章编号：1002－025X (2019)08-0054-05
收稿日期：2019-05-07
低合金高强钢是从19世纪70年代开始在工业中使用，但是由于当时需要不迫切、生产制造技术较落后以及其本身存在着的高成本、性能不完善等缺点，一直到最近几十年才为人们所重视，特别是最近10年来才得到很大的发展。这种钢的产量逐年上升，品种亦在不断地扩大，现在已成为应用面极广、使用数量很大的钢种。本文所述的Q690低合金高强度结构钢属于低碳调质钢，是一种热处理强化钢，一般在调质状态下供货使用。其特点是碳含量较低（一般w （C ）0．20％），其不仅具有高的强度，而且兼有良好的塑性和韧性，可以直接在调质状态下进行焊接。因此，这类钢的发展受到了很大的重视，在矿用液压支架焊接结构中得到了越来越广泛的应用。
空速管
1试验母材
试验用母材为我国某钢铁公司生产的Q690D 。
低碳调质钢，板厚为30mm ，其化学成分见表1，金相组织为回火索氏体。钢板的力学性能试件取样按照GB /T 228.1—2010标准规定进行，拉伸试件为圆棒状试样，其轴线垂直于轧制方向；冲击试件
取样
净化水机
按照GB /T 229—2007，缺口开在钢板的厚度方向，并与轧制方向垂直。Q690D 钢板拉伸、冲击性能见表2，综合性能良好。
2Q690D 钢焊接性分析
2．1
碳当量法
鉴于Q690D 钢的合金化原理，是在低碳的基础
上加入了多种提高淬透性的合金元素（Mo ，Cr ，B 等）来保证获得高的强度和良好的韧性，所以冷裂纹是这类钢最应注意的问题。导致焊接冷裂纹产生
的3个主要因素是淬硬组织、拘束应力及氢。本文采用国际焊接学会推荐的碳当量公式计算试验用钢的碳当量［1］，得知Q690D 钢的w （C ）eq ＝0．52%，表明该钢有较大的淬硬倾向，焊前需要预热以防止产生冷裂纹。
2．2斜Y 形坡口焊接裂纹试验
本次“小铁研”试验按照GB /T 4675．1—1984标
准中的规定执行，试板尺寸如图1所示；拘束焊缝
C Si Mn P S Mo Cr Ti B 0．15
0．46角蜡蚧
1．80
0．017真空床
0．0035
0．11
0．25
0．007
0．0021
R m /MPa R p0．2/MPa A /（%）屈强比
冲击吸收功/J （-20℃）
854
720
19
0．95230
表1
Q690D 钢板的化学成分（质量分数）（％）
表2
Q690D 钢板的力学性能·工艺与新技术·54强化玻璃设备
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