CN115446497A - 一种稀土处理的nm500耐磨钢焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，采用稀土Ce处理的NM500耐磨钢进行平板对接焊，焊接过程采用JM‑100C焊丝和80％Ar+20％CO2混合气体进行多层多道焊，焊前预热温度不低于180℃，道间温度为180‑200℃，焊接热输入量控制在10.0‑15.5KJ/cm。钢中加入适量的稀土Ce可起到细化焊缝组织作用，使焊缝韧性得到提高，保证焊接接头不仅具有较高强度，而且具有优良的韧性。且施焊过程简单，焊接效率高，可以在行业中很好的推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨钢领域，尤其涉及一种稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法。
背景技术
耐磨钢具有高强度、高硬度、高耐磨性，广泛应用于矿山及各种工程机械的耐磨件，大部分耐磨钢在使用过程中需要焊接成形，因此耐磨钢的焊接成形性也成为用户关注的重点，在耐磨钢焊接时，不仅要确保结构的安全可靠，同时要求焊接接头综合性能满足设计要求。
高级别耐磨钢采用高碳、高合金含量，碳当量较大，具有高的淬硬倾向和冷裂纹敏感性，在焊接热影响区容易形成马氏体组织，韧性较低，导致耐磨钢零件的使用寿命缩短。实际焊接时，为防止焊接冷裂纹产生，通常采用焊前预热、焊后保温等工艺来保证焊接件的安全可靠性，同时为了避免焊缝裂纹及焊缝的韧性，目前大部分焊接材料采用低强匹配来提高韧性，导致焊缝金属强度较低，很难达到与母材等强匹配，使得焊缝耐磨性和使用寿命较差。
专利CN 102632320 B公布了一种高级别耐磨钢二氧化碳气体保护焊接方法，采用硬度级别为HB500级高级别耐磨钢板，焊接过程采用二氧化碳气体保护气体，选用强度级别为500MPa焊丝来保证接头的韧性，导致焊后焊缝强硬度较低，耐磨性差。专利CN 104227180B公布了一种NM400耐磨钢的焊接方法，首先采用A407不锈钢焊条做打底焊缝，然后使用ER506焊丝进行多层多道焊，再选用A407焊条焊接过渡层，最后用D212焊条进行盖面，整个焊接过程采用了三种焊接材料，多种焊接方法，且焊接过程中要进行350～400℃高温预热，焊接工艺过程复杂，难以推广实施。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，该焊接方法采用80％Ar+20％CO2混合气体和JM-100C焊丝进行焊接，在焊前预热，避免裂纹产生，焊后母材中的稀土Ce起到细化焊缝组织作用，保证焊接接头不仅具有较高强度，而且具有优良的韧性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，包括：
焊前对耐磨钢板进行打磨，清除焊缝周边20mm范围内的铁锈、油污；坡口采用对称双面X型坡口，单面坡口角度为30°，钝边2mm，坡口间隙为1-2mm；
焊前对钢板进行预热，预热温度不低于180℃，道间温度为180-200℃，焊接电流控制在230-280A，焊接电压控制在20-30V，焊接速度控制在300-360mm/mi n，焊接热输入量控制在10.0-15.5KJ/cm；
焊后对焊缝进行无损检测，检验合格后对接头的焊缝金属力学性能进行取样及综合检验，其中焊缝金属冲击缺口开在焊缝中心，热影响区冲击缺口开在熔合线外1mm处。
进一步的，采用稀土Ce处理的NM500耐磨钢板，其Ce含量为0.0005％-0.0020％，厚度为15-40mm，为相同板厚组合对焊。
进一步的，采用80％Ar+20％CO2混合气体和JM-100C焊丝进行焊接。
进一步的，所述JM-100C焊丝的化学成分按重量百分比为C：≤0.16％、S i：0.40-0.80％、Mn：1.30-1.80％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Mo：0.20-0.55％、Ni：1.5-2.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用稀土Ce处理的NM500耐磨钢板，钢中加入适量的稀土可起到净化钢液、夹杂物变质和细化组织作用。焊接过程采用和JM-100C焊丝和80％Ar+20％CO2混合气体保护焊，焊前预热温度不低于180℃，防止焊接冷裂纹产生，母材中的稀土可细化焊缝组织，使焊缝韧性得到提高，保证焊接接头不仅具有较高强度，而且具有优良的韧性。施焊过程简单，焊接效率高，可以在行业中很好的推广应用。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为NM500耐磨钢板接头坡口形式及焊道排列示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1～3为本发明稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法采用的工艺步骤。
各实施例和对比例的焊接工艺参数见表1；所得焊接接头的机械性能见表2。
表1焊接工艺参数
表2焊接接头性能
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，其特征在于：包括：
焊前对耐磨钢板进行打磨，清除焊缝周边20mm范围内的铁锈、油污；坡口采用对称双面X型坡口，单面坡口角度为30°，钝边2mm，坡口间隙为1-2mm；
焊前对钢板进行预热，预热温度不低于180℃，道间温度为180-200℃，焊接电流控制在230-280A，焊接电压控制在20-30V，焊接速度控制在300-360mm/min，焊接热输入量控制在10.0-15.5KJ/cm；
焊后对焊缝进行无损检测，检验合格后对接头的焊缝金属力学性能进行取样及综合检验，其中焊缝金属冲击缺口开在焊缝中心，热影响区冲击缺口开在熔合线外1mm处。
2.根据权利要求1所述的稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，其特征在于：采用稀土Ce处理的NM500耐磨钢板，其Ce含量为0.0005％-0.0020％，厚度为15-40mm，为相同板厚组合对焊。
3.根据权利要求2所述的稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，其特征在于：采用80％Ar+20％CO2混合气体和JM-100C焊丝进行焊接。
4.根据权利要求3所述的稀土处理的NM500耐磨钢焊接方法，其特征在于：所述JM-100C焊丝的化学成分按重量百分比为C：≤0.16％、Si：0.40-0.80％、Mn：1.30-1.80％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Mo：0.20-0.55％、Ni：1.5-2.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。
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