材料Optim700QL与Raxe450的焊接工艺

材料的特性，提高了设备的使用寿命，降低成本。

2.焊接性能分析

根据碳换算值（CEV）公式

CEV=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15计算，材料Optim700QL的CEV值如表1：

材料Raxe450的CEV值>0.50。

通过碳当量分析可以看出，两种材料的钢材淬硬倾向都较大，冷裂纹的敏感性增大，焊接难度大。另外两种异种材料的热膨胀性、导热性均不同，在相同的焊接工艺条件下，对焊接缺陷的敏感程度，取得优质焊接接头的难易程度不同，所以异种钢焊接存在难度。

3.焊接工艺

3.1坡口制备

坡口加工的形式及尺寸精度对焊接质量有很大的影响。如果坡口制备不当，会产生凹凸不平的切割断面，焊接时，便容易造成夹渣和未焊透等缺陷。本项目坡口形式设计为“V”、”X”坡口，为保证焊接质量，坡口制作全部采用坡口机机械加工完成，严格控制坡口尺寸精度及表面加工质量。

3.2焊接方法

根据项目批量制作的特点，选定具有生产效率高、焊缝成型好、焊接变形小等优势的CO2气体保护焊方法，混合气体Ar与CO2比例为85%：15%。

3.3焊接工艺

3.3.1清理焊道：焊接前必须认真清除焊道两侧50mm左右范围内的铁锈、油脂、油漆、水份、灰尘等防碍焊接的等杂质。

3.3.2焊前预热：预热是焊接工艺中经常实施的焊接工艺措施，可以减缓焊后冷却速度，降低焊接应力，能提高焊缝接头的抗裂性等。但是预热温度必须控制在适当的范围内，因而制定合理的预热温度是保证Optim700QL与Raxe450两种异种钢焊接质量的关键工艺技术之一，具体如表2所示：

预热采用火焰局部加热的方法，加热区域应在焊道两侧，宽度应为施焊处焊件厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，预热温度应尽量均匀。

3.3.3焊材选定：选用瑞典伊萨气保焊丝，牌号为OK13.29，直径为1.2mm。

3.3.4焊接参数：通过前期的现场试验与焊接工艺评定，选定焊接参数见表3。

表3 气体保护焊焊接参数

3.3.5焊接后热：焊后焊缝尚未冷却至100℃以下时，立即对工件的焊缝两侧100mm范围内加热至200∽3000C，然后用50mm的保温棉覆盖，缓慢冷却至常温，保温时间不低于4小时，这是预防产生延迟裂纹的重要工艺措施。

3.3.6焊缝TIG重熔：TIG重熔就是将已焊好的接头，用TIG焊不加焊丝的方法使焊趾或焊缝再加热并重新熔化，以便改善焊缝表面成形，尤其是焊趾形状，这是使焊缝与母材过渡平滑的一种焊后焊缝处理方法。重熔处理后能降低焊缝的应力集中，且有利于提高焊缝的抗裂性。本项目要求对受力焊缝及主焊缝采用TIG重熔处理，重熔前，先清理焊缝表面的熔渣、飞溅等缺陷。

3.3.7焊接工艺要求：

（1）定位焊：定位焊时必须预热，注意定位焊应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊。

（2）焊缝接头：所有焊接接头的起、收弧都不能在拐角处，且所有焊缝接头需相互错位50mm以上。

（3）焊接顺序遵循“先行焊接产生的变形由后续焊接抵消”的原则，以减少焊接变形。

（4）层间或作业温度不应高于+300℃。

（5）采用多层多道焊接工艺，在焊接过程应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。

4.项目制作效果

采用上述焊接方法及焊接工艺措施进行Optim700QL与Raxe450两种异种钢焊接，焊后对所有焊缝经MT检测，一次合格率达到99.3%，满足了项目制作的质量要求。

5.结论

虽然Optim700QL与Raxe450两种异种钢焊接难度较大，但只要了解其焊接特性，选择合理焊接方法、焊材，采取严格的焊前预热、后热等焊接工艺及相关的质量控制措施，能够有效保证焊缝质量，提高工效。

（作者单位：中冶宝钢技术服务有限公司）

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