内容发布更新时间 : 2024/5/19 22:01:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

超厚45#钢板的焊接工艺解析

摘要：最近我们成功的完成了油压机底座的焊接工作，该底座由两块长2600mm，宽1250mm，厚100mm的45#钢板焊接而成。现就这项工作做一简单的分析和整理。

关键词：油压机；焊接；开裂

1.概述：

油压机底座由两块2600*1250*100mm的超厚45#钢板焊接而成。由于钢板厚度大，材料含碳量较高，淬硬倾向较大，可焊性较差，如果焊接工艺选择不当，则热影响区易产生低塑性的淬硬组织，极易开裂，所以选择合适的焊接工艺非常重要。

我们曾经有过一次失败的经验，工艺是请外单位给编制的，以手工焊（焊条J506）打底，然后用埋弧自动焊（焊丝08Mn焊剂431）进行焊接，由于种种原因没有焊成功。我们吸取了上次失败的经验教训，改变了焊接工艺，全部采用手工焊，具体工艺如下：①坡口形式：由于钢板厚度很大，所以采用双U型坡口； ②表面堆焊：用A307不锈钢焊条在坡口表面堆焊一层不锈钢，以增加焊材和母材间的塑性，防止产生裂纹；③打底焊：用A307不锈钢焊条打底，以增加焊缝根部的塑性；④焊接：用J422焊条进行焊接，在保证质量的前提下，可降低焊接成本；⑤焊前预热，焊后热处理。

2.焊前准备：

2.1 坡口加工：坡口加工成双U型，坡口宽度应小一些，宽度约35-40mm，见图一。

2.2 焊制支架：由于钢板总重达5吨（每块约重2.5吨）。所以支架要有足够的强度，足以支撑钢板的重量。同时，支架应使钢板预留出一定的焊接反变形，根据板的厚度和其它各种因素我们预留了20mm的反变形，见图二。

2.3 坡口清理并堆焊A307：先将坡口附近的油、锈及氧化层等清理干净，然后在坡口上堆焊一层A307，堆焊层厚度约2-4mm，堆焊应均匀并将坡口全部覆盖住。

2.4点焊固定：焊好支架后，将钢板安放在支架上组对好。然后，用A307焊条将焊缝两端和中部点焊住，并在两端焊上拉筋板。点焊时，焊缝要稍长一些，否则，在预热时容易断开。

2.5 焊前预热：沿焊缝的下部安放加热炉（烧焦炭），点燃之使钢板的预热温度达450℃±5℃。加热要均匀，鼓风机要多处鼓风。

3. 焊接：

当钢板焊缝部位的预热温度达到450℃±5℃时，即可开始焊接。第一层打底用A307进行焊接，由两名焊工同时由中部向两端逆向分段焊，焊条不要横向摆动，电流不要过大，如图三所示。

从第二层开始全部用J422焊条焊接，第二层由两端向中部逆向分段焊，第三层由中部向两端逆向分段焊，以后各层交替进行。由于焊接变形，钢板远离焊缝的两边会逐渐向上翘，预留的反变形会逐渐被消除。在反变形完全消除、钢板平直时，如果继续在这一面焊接，那么会出现另一方向的变形，远离焊缝的两边会向上翘，中间焊缝部位会向下凹。当焊接变形达一定量后，需要翻转过来焊另一面。第一面共焊二十四层，当焊完七层后，预留的反变形全部消除，钢板平直。继续焊此面，两边开始向上翘，并且上翘的速度很快，当焊完十四层后，变形量达30mm，及两边比中间高30mm，如图四所示。

此时，我们将钢板翻过来，开始焊第二面，全部采用J422焊条。从两端向中间焊和从中间向两端焊交替进行，一直到焊完，共焊了二十七层。当第二面焊完后，第一面焊接留下的变形还没有完全消除，但钢板已基本平直。这时，我们将钢板再次翻过来，接着焊第一面。第一面又焊了十层，焊完共二十四层。这时，焊接变形又增加了一些，中间焊缝低，两边高，高低相差10mm。如图五为焊接变形的示意图。

4. 焊后热处理：

焊完后，用石棉布将焊缝盖严，鼓风机继续催温至550℃左右，将加热炉的焦炭加足，使其燃烧至自然熄灭即可。火熄之后，焊接变形恢复了一些，变形量大约还有8mm。此变形量用压力机校正，校正后焊缝完好、无裂。

5. 结束语：

45#钢由于含碳量较高，可焊性较差，极易开裂。如果全部采用不锈钢焊条，当然可以解决开裂的问题，但成本很高，靠近母材的部分采用不锈钢焊条，其他主要部分采用J422焊条，既解决了开裂问题，成本又得到了控制。