MPa高强钢焊接工艺研究总结报告.docVIP

机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 科学技术研究报告 项目名称：屈服强度900MPa级高强钢焊接工艺研究 委托单位：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 承担单位：机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 完成时间：2005年7月 目 录 0 前言………………………………………………………………………… 2 1 SHT900D、WH80钢化学成分、机械性能 …………………………………2 2 焊接材料匹配 ……………………………………………………………2 2.1 进口样架焊缝金属成分…………………………………………………2 2.2 配套焊接材料的选择……………………………………………………3 3 SHT900D钢焊接CCT图 …………………………………………………4 3.1 临界点的测定 …………………………………………………………4 3.2 焊接CCT图 ……………………………………………………………4 4 SHT900D钢焊接冷裂纹敏感性 …………………………………………8 4.1 焊接热影响区最高硬度试验 …………………………………………9 4.2 插销冷裂敏感性试验…………………………………………………10 4.3 Y型坡口焊接拘束裂纹试验…………………………………………11 5 SHT900D钢焊接工艺研究 ………………………………………………12 5.1焊接工艺条件对SHT900D钢焊接接头力学性能的影响 ……………12 5.2不同焊接工艺条件下SHT900D钢焊接接头的微观组织 ……………13 6 WH80钢焊接冷裂纹敏感性 …………………………………………… 16 7 推荐的推移杆SHT900D、WH80Q钢焊接工艺 ……………………… 17 8 SHT900D钢焊接接头综合性能评定 …………………………………17 9 结论 …………………………………………………………………18 0 前言 随着我国综采机械化水平的不断提高，液压支架支撑力也在不断提高，为了提高承载能力、减轻支架重量、方便井下的运输和安装，对支架用钢材的强度要求愈来愈高。中国神华能源股份有限公司“煤炭采掘装备本土化技术”研究开发项目的首套4.5米、5.5米液压支架推移杆结构件拟采用上海三钢有限责任公司生产的屈服强度900MPa级高强度钢板SHT900D，鉴于该强度级别钢板在国内液压支架制造中从未使用过，为保证首套大采高液压支架推移杆的焊接质量，确保焊接接头的综合机械性能满足液压支架的设计及使用要求，中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司委托哈尔滨焊接研究所对屈服强度900MPa级高强钢板的焊接性、配套焊接材料及焊接工艺进行研究。在神东公司的精心组织下，在郑州煤机集团公司的大力配合下，本项目圆满完成了合同要求的工作内容，同时根据推移杆的结构特点，试验中还增加了SHT900D与WH80Q异种钢焊接的焊接工艺及接头性能试验评定工作。 1． SHT900D、WH80Q钢基材化学成分、力学性能 试验用屈服强度900MPa级高强钢板SHT900D由上海三钢有限责任公司生产，交货状态为调质，钢板厚度20mm；试验用WH80Q钢由舞阳钢铁有限责任公司生产提供，钢板由郑州煤机集团公司自行调质处理，钢板厚度40mm。两种试验钢板的化学成分及力学性能见表1和表2。 表1 试验钢板化学成分（Wt.%) 牌号 C Si Mn S P Ni Cr Mo Nb V Ti Cu SHT900D 0.14 0.22 1.34 0.001 0.01 0.28 0.36 0.36 --- --- --- 0.09 WH80Q 0.09 0.25 0.91 0.004 0.009 0.80 0.44 0.37 0.052 0.055 0.015 0.15 表2 试验钢板力学性能 牌号 (b(MPa) (s(MPa) (5(%) AKV-20℃（J） SHT900D 990 925 17.5 54 62 48 / 55 WH80Q 830 790 17.0 280 270 254 / 268 2． 配套焊接材料的选择 2.1 进口样架焊缝金属成分 为了解进口液压支架高强钢焊接时焊接材料的选配原则，对某进口支架推移杆焊缝金属取样，并进行了化学分析，结果见表3。根据多年在高强度钢焊接材料方面的研究经验，考虑母材稀释率，分析认为，该推移杆焊接时所选焊接材料的强度级别应该与所焊钢材等强。从现场勘查情况看，该进口支架推移杆焊缝采用的是气体保护焊工艺。 表3 某进口支架推移杆焊缝金属化学成分（Wt.%) C Si