CN114762909A - 低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其步骤包括：选用相同的低合金高强钢板组合对接，所述钢板的屈服强度小于等于690MPa；采用V型坡口，坡口背面设置垫板；当钢板壁厚小于等于15mm时，坡口面角度为25～50°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为16～45mm；当钢板壁厚大于15mm时，坡口面角度为20～40°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为20～60mm；采用熔化极气体保护焊接工艺，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体，根据不同的壁厚和坡口宽度，选择相应的焊道排布方式和焊丝摆动方式；焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和保护气体流量满足一定条件。本发明能够提高焊接接头疲劳性能和延长服役寿命。
Description
技术领域
本发明涉及低合金高强钢焊接技术，特别涉及一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法。
背景技术
低合金高强钢具有良好的强韧性与焊接性，其在很多工业领域如工程机械、海洋结构、轨道车辆、重型能源装备等得到广泛应用，由低合金高强钢制造的焊接结构多应用在这些领域的交变动载场合。焊接结构是用焊接方法制造的金属结构，由于焊接过程本身的非平衡加热与冷却以及由此引起的非平衡固态相变，使得焊接接头往往成为整个焊接结构的薄弱环节，尤其是在承受交变动载荷时焊接接头的承受能力远低于母材，焊接接头性能弱化易造成制造与服役过程中的各种结构失效，其中焊接接头疲劳失效是结构失效的主要形式。金属材料基体的疲劳失效过程通常包括疲劳裂纹萌生、裂纹稳定扩展与失稳断裂三个阶段，疲劳裂纹萌生这一阶段占据了疲劳寿命的大部分。而焊接接头的疲劳失效过程与金属材料基体的最大区别是焊接过程中产生大量宏观或微观不连续初始疲劳裂纹源，特别是表面焊趾部位的微观缺陷，因此无需经疲劳裂纹萌生阶段则直接进入裂纹稳定扩展阶段。同时，焊接过程产生的残余拉应力、由焊趾几何因素产生的应力集中促进了初始疲劳裂纹的扩展，加速疲劳失效过程，主要表现为疲劳强度和疲劳寿命的降低。
中国专利20098080000219.9公开了一种焊接接头及其制造方法，通过发挥超声波冲击处理效果，控制焊缝金属以及母材的焊接热影响区的硬度与母材的硬度之比，抑制焊趾部等发生裂纹，以提高焊接接头的耐疲劳特性。中国专利200710159341.3公开了焊接接头通过焊趾TIG重熔后跟随激冷处理来调整焊趾残余应力场以提高接头疲劳强度的压缩应力场的一种焊后处理方法。中国专利201610717398.X公开了一种提高焊接接头疲劳性能的超声滚压复合激光重熔方法，通过激光重熔技术实现焊接接头表面改性后，再进行超声表面滚压处理实现机械强化。从上述专利来看，适用于提高动载工业结构焊接接头疲劳性能的方法主要涉及两个方面：一、改善焊趾几何形貌，消除焊趾附近在焊接过程中形成的微小冶金缺陷，使得焊趾和母材过渡均匀，从而降低应力集中度；二、减小或消除焊接残余拉应力，或引入残余压应力场，提高焊趾附近局部塑性变形能力。但是，这些方法基本都属于焊后处理技术，需要在建造施工现场、结构件车间完成主体结构组装与焊接后，在线或离线进行焊接接头后处理，增加了产品生产周期和成本。而且，如果不能有效控制后处理技术细节，反而会导致焊接接头疲劳性能下降，例如焊趾部位超声冲击处理，很容易使该部位形成附加微裂纹或使原有咬边尺寸增大，成为服役过程中的疲劳裂纹源而加速结构失效。
中国专利200510013182.7公开了一种提高焊接接头疲劳性能的药芯焊丝，其焊缝金属组织为低碳马氏体组织，在低温下产生较大相变膨胀量使焊缝金属的残余拉伸应力降低或产生压缩应力，从而提高焊接接头疲劳性能，但这类焊材为高Cr、Ni以及低碳合金成分设计，成本非常高，批量应用前景尚不明确。另外，合金含量提高后，盖面焊道铺展性变差，不利于焊趾均匀平滑过渡，反而会造成疲劳性能下降。
因此，亟待开发一种适用于工业领域交变动载场合的高性价比焊接方法，无需大幅度改变现场焊接施工条件，能实现稳定的焊接质量并提高焊接接头的疲劳性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，通过设置合理的焊接接头坡口形式和焊接工艺参数组合，以及结合焊接过程的质量控制，能得到整体质量良好、盖面焊缝铺展均匀、焊趾过渡平滑的对接焊接接头。
本发明是这样实现的：
一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，包括以下步骤：
步骤一，选用相同的低合金高强钢板组合对接，所述钢板的屈服强度小于等于690MPa；
步骤二，采用V型坡口，坡口背面设置垫板；当钢板壁厚小于等于15mm时，坡口面角度为25～50°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为16～45mm；当钢板壁厚大于15mm时，坡口面角度为20～40°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为20～60mm；
步骤三，采用熔化极气体保护焊接工艺，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体；
打底焊接时，采用焊丝摆动方式；
填充焊接时，焊道剩余宽度为W填，填充焊道宽度为V填，当W填＞V填时，采用焊丝摆动方式和多道焊，当V填/2＜W填≤V填，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤V填/2，采用焊丝直拉方式或者小幅度摆动焊接并采用单道焊；
盖面焊接时，坡口开口宽度为W，盖面焊道宽度为V盖，设置第一差值δ，当W＞V盖-δ时，采用焊丝摆动方式和多道焊，且相邻焊道交界处最低处与焊道最高处的高度差小于等于4mm，当(V盖-δ)/2＜W填≤V盖-δ，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤(V盖-δ)/2，采用焊丝直拉方式和单道焊；
所述焊丝摆动方式为焊丝在焊道的两侧之间沿斜线来回摆动。
所述步骤三中，打底焊接时，焊丝摆动宽度小于组对间隙且差值为1.5～3mm，边缘停留时间为0.1～0.3s；填充焊接和盖面焊接时，焊丝摆动宽度小于焊道宽度且差值为4～8mm，摆动波纹间距L和焊丝直径r满足关系式：L＝(2.5～6)r，焊道两侧边缘停留时间为0.3～0.7s。
所述步骤三中，采用焊丝直径为1.2mm气体保护药芯焊丝时，V填≤25mm，V盖≤30mm，δ＝4～8mm。
所述步骤三中，采用焊丝直径为1.6mm气体保护药芯焊丝时，V填≤40mm，V盖≤48mm，δ＝6.5～8mm。
所述步骤三中，采用平焊或船型位置进行焊接，保护气体混合比例为Ar:CO2＝80:20，焊接电流为I、焊接电压为U、焊接速度为v、焊丝直径为r、保护气体流量为f且满足如下条件：I＝(160～230)r，U＝I/10+(0～2)，v＝150～400mm/min，f＝16+v/70。
所述步骤三中，采用非平焊或非船型位置进行焊接，保护气体混合比例为Ar:CO2＝80:20，焊接电流为I、焊接电压为U、焊接速度为v、焊丝直径为r、保护气体流量为f且满足如下条件：I＝(140～200)r，U＝I/10+(1～3)，v＝200～500mm/min，f＝20+v/70。
所述步骤一中，钢板组对后的错边量小于壁厚的1/6且不超过3mm。
所述步骤二中，垫板的材质与所述钢板相同或者为铜。
所述步骤三中，将引弧弧坑、熄弧弧坑和成型不稳定区域引出焊接接头的主体结构或进行修磨处理。
所述步骤三中，对焊接结构中交叉焊缝部位两侧不小于50mm范围内的焊缝余高进行机械修磨和平整处理，修磨处表面粗糙度不超过12.5。
本发明低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，针对屈服强度690MPa以下级别低合金高强钢，适用于各种动载服役结构的制造焊接和对焊接接头疲劳性能有明确要求的服役场合。
首先，在熔化极气体保护自动焊接工艺的基础上，利用气体保护药芯焊丝电流密度大、熔敷效率高、电弧热量承载能力强、盖面焊缝铺展性好、焊道宽度大的特点，并通过焊接接头坡口形式和焊接工艺参数组合的合理配置，以及结合焊接过程的多个质量控制手段，实现了焊趾位置的低粗糙度平滑过渡，即通过控制焊趾成型质量可以从两方面来提高焊接接头的动载疲劳性能，一方面是减少表面微观缺陷从而抑制初始疲劳裂纹产生，另一方面是降低应力集中程度从而延长焊接结构疲劳寿命，这样的双重机制能确保焊接接头整体疲劳性能的稳定性和重现性。
其次，本发明不仅适用于平焊和船型位置焊接，而且也可用于非平焊或非船型位置焊接，利用了气体保护药芯焊丝焊接位置适应性强，能够保证焊接熔池正常凝固，有效控制液态熔池因重力作用的不规则流淌，并实现良好的焊接成型质量特别是盖面焊缝质量，应用于工装变位不方便的特殊焊接结构和制造施工场合也能保证焊接质量和疲劳性能，具有良好的适用性。
最后，本发明的焊接方法基于相关工业领域主流的气体保护焊接方法，通过改进坡口形式、焊接工艺参数组合和焊接质量控制来保证焊接接头动载疲劳性能，不改变制造厂施工焊接硬件条件，无需进行复杂的焊后处理，具有良好的行业代表性和普遍性。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：能够提高焊接接头疲劳性能和延长服役寿命，无需增加焊后处理工序，且易于实施、操作灵活、综合成本低。
附图说明
图1为本发明低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法的焊接接头坡口形式的结构示意图；
图2为本发明的单道焊的焊道排布示意图；
图3为本发明的多道焊的焊道排布示意图；
图4为本发明的填充焊接和盖面焊接时的焊丝摆动方式示意图。
图中，1钢板，2垫板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，针对屈服强度690MPa以下级别的低合金高强钢，基于当前工业结构生产中主流的熔化极气体保护自动焊接(GMAW)工艺，利用气体保护药芯焊丝的特点，并通过焊接接头坡口形式和焊接工艺参数组合的合理配置，以及在焊接过程中的多个质量控制手段，从而实现了控制焊趾成型质量，从两方面确保了焊接接头的动载疲劳性能：第一、减少了局部咬边、尖锐夹角与其他表面微观缺陷产生，从而降低了焊接接头在动载疲劳载荷条件下演变成初始疲劳裂纹的几率，消除了潜在的疲劳裂纹源，能有效抑制结构服役过程中疲劳裂纹的萌生和扩展；第二、降低了疲劳加载过程中焊趾位置应力集中程度，有助于提高疲劳性能、延长焊接结构疲劳寿命。所述焊接方法可在平焊、船型位置或特殊焊接位置进行施工制造，具备实施可行性。
一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，包括以下步骤：
步骤一，选用相同的低合金高强钢板组合对接，所述钢板1的屈服强度小于等于690MPa。
步骤二，参见图1，采用V型坡口，坡口背面设置垫板2，垫板2材质与钢板1相同，或者垫板2材质为铜。当钢板1的壁厚T小于等于15mm时，坡口面角度α为25～50°(即坡口角度为50～100°)，组对间隙g为6～12mm，组对后坡口的开口宽度W为16～45mm，即壁厚T、坡口面角度α和组对间隙g满足关系式：2Ttanα+g＝16～45；当钢板1的壁厚T大于15mm时，坡口面角度α为20～40°(即坡口角度为40～80°)，组对间隙g为6～12mm，组对后坡口的开口宽度W为20～60mm，即壁厚T、坡口面角度α和组对间隙g满足关系式：2Ttanα+g＝20～60。可选的坡口加工方式包括氧-乙炔火焰切割、等离子切割、机械加工等。
考虑到焊缝表面成型质量特别是两侧焊趾的几何形貌和均匀性对焊接接头动载疲劳性能有重要影响，对焊接接头坡口形式进行优化设计，主要是根据不同的钢板壁厚、坡口面角度和组对间隙的合理优化配置，实现坡口的开口宽度在一定范围内可控，从而能够通过气体保护焊接工艺规范设计实现盖面焊趾形貌的精确可控，特别是盖面焊缝焊趾质量的稳定、焊趾的均匀过渡以及焊缝余高的均匀性，从而保证焊接接头疲劳性能满足服役要求，有利于在批量生产条件下焊接接头疲劳性能的稳定性和重现性。
考虑到很多实际承受动载结构焊接施工条件和焊接位置的可达性，进行打底焊接时在坡口背面可优选采用钢板1同质材料作为永久垫板辅助成型。如果是整体结构组装前的平板分段对接焊，也可采用铜衬垫实现单面焊双面成型。通过在坡口背面设置垫板，增加了现场施工焊接的便利性，同时考虑到焊接接头疲劳性能对焊趾处应力集中非常敏感，这样的单面焊接接头形式也减少了实际焊趾数量，有利于疲劳性能的稳定。
优选地，钢板组对后的错边量小于壁厚T的1/6且不超过3mm，这样有利于在服役过程中最大限度地降低主应力方向焊趾处应力集中程度。
步骤三，采用熔化极气体保护焊接工艺，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体，保护气体混合比例为Ar:CO2＝80:20。
本实施例中，采用焊丝直径r为1.2mm气体保护药芯焊丝，根据不同的壁厚和坡口宽度，选择相应的焊道排布方式和焊丝行走方式。焊道排布方式主要包括单道焊和多道焊，多道焊包括两条或两条以上的焊道。焊丝行走方式主要包括焊丝摆动方式和焊丝直拉方式。填充焊接和盖面焊接时，可根据具体的钢板壁厚确定焊道层数。
打底焊接时，为了保证药芯焊丝熔渣充分上浮，对于同质材料永久垫板或铜衬垫均采用焊丝摆动方式。具体地，焊丝摆动方式为焊丝在焊道的两侧之间沿斜线来回摆动，焊丝摆动宽度小于组对间隙g且差值为1.5～3mm，边缘停留时间为0.1～0.3s，使得焊丝摆动的路径为“之”字形。
填充焊接时，坡口剩余宽度为W填，填充焊道宽度为V填，考虑到焊丝摆动方式的适用性以及采用焊丝直拉方式时焊道边缘夹渣的敏感性，当W填＞V填时，采用焊丝摆动方式和多道焊，当V填/2＜W填≤V填，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤V填/2，采用焊丝直拉方式或者小幅度摆动焊接并采用单道焊。基于本实施例的焊丝直径r为1.2mm，V填应小于等于25mm。优选地，V填＝25mm时，则当W填＞25mm时,采用焊丝摆动方式和多道焊，当12.5mm＜W填≤25mm时，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤12.5mm时，采用焊丝直拉方式或者小幅度摆动焊接并采用单道焊。
盖面焊接时，坡口开口宽度为W，盖面焊道宽度为V盖，并设置第一差值δ，参见图2和图3，为保证盖面焊缝最终的成型质量，当W＞V盖-δ时，采用焊丝摆动方式和多道焊，且多道焊时相邻焊道交界处最低处与焊道最高处的高度差D小于等于4mm，当(V盖-δ)/2＜W≤V盖-δ，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W≤(V盖-δ)/2，采用焊丝直拉方式和单道焊。基于本实施例的焊丝直径r为1.2mm，V盖应小于等于30mm，δ＝4～8mm。优选地，V盖＝30mm，δ＝5mm时，则当W＞25mm时,采用焊丝摆动方式和多道焊，当12.5mm＜W≤25mm时，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W≤12.5mm时，采用焊丝直拉方式和单道焊。这样的盖面焊道处理方式有利于保证焊趾均匀平滑过渡，特别是对于多道盖面焊接结构，能够降低排焊交界处应力集中，有利于保证焊接接头疲劳性能。
填充焊接和盖面焊接时，焊丝摆动方式需要通过合理匹配焊丝摆动路径、焊丝直径和边缘停留时间，以满足焊接接头疲劳性能要求，特别是对焊趾质量要求较高的盖面焊道。参见图4，具体地，焊丝摆动方式为焊丝在焊道的两侧之间沿斜线来回摆动，填充焊接时的焊丝摆动宽度小于V填且差值为4～8mm，盖面焊接时的焊丝摆动宽度小于V盖且差值为4～8mm，同时，摆动波纹间距L为一次完整摆动完成后焊丝沿焊道同一侧的行走距离，摆动波纹间距L和焊丝直径r满足关系式：L＝(2.5～6)r，焊道两侧边缘停留时间为0.3～0.7s。由于焊道两侧边缘停留时间较长，使得焊丝摆动的路径为“梯”形，这样有利于充分发挥气体保护药芯焊丝热容量大、焊缝宽度适应性好的特点，即使在坡口较宽的情况下也能实现单道焊，焊接效率高。更重要的是，这种方式能保证盖面焊接时焊道焊趾均匀平滑过渡，避免尖锐夹角和微小咬边缺陷，有助于提高焊接接头疲劳性能。
另外，如果采用焊丝直径为1.6mm气体保护药芯焊丝，V填和V盖的最大值的取值范围均可以增加30～60％，即V填的最大值可在33～40mm之间，V盖的最大值可在39～48mm之间，δ的取值范围也可适当增加为6.5～8mm。
本实施例中，采用常用的直流陡降特性焊接电源进行药芯焊丝熔化极气体保护焊接，根据气体保护药芯焊丝电流密度大、电弧热量承载能力强的特点，构建合理的焊接工艺参数组合。焊接工艺参数包括焊接电流为I(单位为A)、焊接电压为U(单位为V)、焊接速度为v(单位为mm/min)、焊丝直径为r(单位为mm)和保护气体流量为f(单位为l/min)，气体保护药芯焊丝主要包括1.2mm、1.6mm两种直径规格，但不排除其他可用的直径范围。根据不同的焊接位置，具体为：
在采用平焊或船型位置进行焊接时，满足如下条件：I＝(160～230)r，U＝I/10+(0～2)，v＝150～400mm/min，f＝16+v/70。
在采用非平焊或非船型位置进行焊接时，满足如下条件：I＝(140～200)r，U＝I/10+(1～3)，v＝200～500mm/min，f＝20+v/70。
通过所述步骤三，即在打底焊接、填充焊接和盖面焊接的过程中，根据具体的焊接坡口位置和宽度，选用不同的焊道排布方式和焊丝行走方式，并结合与焊丝直径匹配的焊接电流、焊接电压、焊接速度和保护气体流量，从而确保气体保护焊接应用于低合金高强钢焊接结构时能得到满***变动载场合服役要求的焊接接头。
另外，优选地，在焊接过程中采取多个质量控制手段，用于保证焊接质量，使得焊接接头能满足其服役条件下的疲劳性能要求。所述质量控制手段包括：
1.焊接前去除坡口内部及其附近20～60mm范围内水分、锈蚀、油污等污染物；
2.焊接过程中，引弧弧坑、熄弧弧坑和成型不稳定区域需要引出焊接接头的主体结构或进行修磨处理，修磨过程中不能产生额外的机械损伤；
3.焊接过程中保证精度，不能在坡口以外区域起弧，尤其是不能出现电弧烧损或破坏焊趾的情况；
4.焊接结构中如有交叉焊缝，需要将交叉焊缝部位两侧不小于50mm范围内的焊缝余高进行机械修磨和平整处理，修磨处表面粗糙度不超过12.5。
实施例
选用典型的壁厚为12mm热轧态Q550E钢板组对对接，基于本发明所述焊接方法完成平焊位置焊接，由此得到实施例1～5并对它们进行焊接接头疲劳验证性试验，通过与当前动载服役场合常用的Q345B焊接接头疲劳性能水平进行比对，以验证本发明所述焊接方法在保证焊接接头疲劳性能方面的可行性。
表1列出了实施例1～5具体的坡口尺寸、打底焊接和盖面焊接的焊接工艺参数和盖面焊缝成型质量。实施例1～5采用的药芯焊丝型号为AWS E81T1-G，直径为1.2mm。实施例1～5的焊接过程稳定可控，最终得到的盖面焊缝整体焊接质量良好，焊趾均匀平滑过渡，没有明显可见缺陷与尖角。
为了验证实施例1～5的焊接接头疲劳性能，进行应力比为0.1的疲劳比对试验。当前普遍应用于动载场合的Q345B焊接接头疲劳极限为210MPa左右，将该疲劳极限值的1.1倍(230MPa)作为比对试验疲劳加载峰值。试验结果表明：实施例1～5均具有良好的疲劳性能。表2列出了实施例1～5的焊接接头疲劳性能试验结果。
表1
表2
另外，从实施例1～5中任意选择一个焊接接头进行疲劳极限试验，在应力比为0.1、设定循环次数为500万次的条件下，疲劳极限值为280MPa，由此可见，应用本发明所述焊接方法得到的低合金高强钢对接焊接接头，在上述试验条件下具有良好的动载疲劳性能。
本发明低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，能够应用于工程机械、海洋结构、轨道车辆、重型能源装备等使用低合金高强钢焊接结构的工业领域并满***变动载场合服役要求，不同于当前普遍采用焊后处理的焊接接头疲劳性能优化技术和方法，对制造现场和车间施工焊接具有直接的指导意义和重要的实用价值。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，选用相同的低合金高强钢板组合对接，所述钢板的屈服强度小于等于690MPa；
步骤二，采用V型坡口，坡口背面设置垫板；当钢板壁厚小于等于15mm时，坡口面角度为25～50°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为16～45mm；当钢板壁厚大于15mm时，坡口面角度为20～40°，组对间隙为6～12mm，组对后坡口的开口宽度为20～60mm；
步骤三，采用熔化极气体保护焊接工艺，保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体；
打底焊接时，采用焊丝摆动方式；
填充焊接时，焊道剩余宽度为W填，填充焊道宽度为V填，当W填＞V填时，采用焊丝摆动方式和多道焊，当V填/2＜W填≤V填，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤V填/2，采用焊丝直拉方式或者小幅度摆动焊接并采用单道焊；
盖面焊接时，坡口开口宽度为W，盖面焊道宽度为V盖，设置第一差值δ，当W＞V盖-δ时，采用焊丝摆动方式和多道焊，且相邻焊道交界处最低处与焊道最高处的高度差小于等于4mm，当(V盖-δ)/2＜W填≤V盖-δ，采用焊丝摆动方式和单道焊，当W填≤(V盖-δ)/2，采用焊丝直拉方式和单道焊；
所述焊丝摆动方式为焊丝在焊道的两侧之间沿斜线来回摆动。
2.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，打底焊接时，焊丝摆动宽度小于组对间隙且差值为1.5～3mm，边缘停留时间为0.1～0.3s；填充焊接和盖面焊接时，焊丝摆动宽度小于焊道宽度且差值为4～8mm，摆动波纹间距L和焊丝直径r满足关系式：L＝(2.5～6)r，焊道两侧边缘停留时间为0.3～0.7s。
3.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，采用焊丝直径为1.2mm气体保护药芯焊丝时，V填≤25mm，V盖≤30mm，δ＝4～8mm。
4.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，采用焊丝直径为1.6mm气体保护药芯焊丝时，V填≤40mm，V盖≤48mm，δ＝6.5～8mm。
5.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，采用平焊或船型位置进行焊接，保护气体混合比例为Ar:CO2＝80:20，焊接电流为I、焊接电压为U、焊接速度为v、焊丝直径为r、保护气体流量为f且满足如下条件：I＝(160～230)r，U＝I/10+(0～2)，v＝150～400mm/min，f＝16+v/70。
6.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，采用非平焊或非船型位置进行焊接，保护气体混合比例为Ar:CO2＝80:20，焊接电流为I、焊接电压为U、焊接速度为v、焊丝直径为r、保护气体流量为f且满足如下条件：I＝(140～200)r，U＝I/10+(1～3)，v＝200～500mm/min，f＝20+v/70。
7.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，钢板组对后的错边量小于壁厚的1/6且不超过3mm。
8.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤二中，垫板的材质与所述钢板相同或者为铜。
9.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，将引弧弧坑、熄弧弧坑和成型不稳定区域引出焊接接头的主体结构或进行修磨处理。
10.根据权利要求1所述的低合金高强钢药芯焊丝气体保护焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，对焊接结构中交叉焊缝部位两侧不小于50mm范围内的焊缝余高进行机械修磨和平整处理，修磨处表面粗糙度不超过12.5。
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