一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法技术

本发明专利技术涉及一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法，首先计算待焊接钢种的碳当量，然后根据钢种碳当量和化学成分初步判定钢种所属的类别；预设好焊接工艺参数数值；再按类别及焊件厚度调整焊接工艺参数。按类别优选焊接工艺参数。缩短焊接工艺参数选用及焊接测试的时间。焊缝断带率控制良好，实现酸轧联合机组对这些高强钢质的稳定连续生产。焊接其他高强或超高强钢质，可以先根据其化学成分和强度级别初步判定所属的类别，根据本发明专利技术的焊接工艺参数选用原则，可选择的微调，缩短进行焊接工艺参数选用及焊接测试的时间、减少机组停机时间和焊缝断带风险。

An Adjustment Method for Laser Welding Process of Low Alloy High Strength Steel

The invention relates to a method for adjusting laser welding process of low-alloy high-strength steel. Firstly, the carbon equivalent of the steel to be welded is calculated, and then the classification of the steel is preliminarily determined according to the carbon equivalent and chemical composition of the steel; the numerical value of welding process parameters is preset; and then, the welding process parameters are adjusted according to the category and the thickness of the weldment. Optimize welding process parameters according to categories. Shorten the selection of welding parameters and the time of welding test. The strip breakage rate of the weld is well controlled, and the stable and continuous production of these high strength steels by the combined acid rolling mill is realized. Welding other high-strength or ultra-high-strength steels can be determined according to their chemical composition and strength level. According to the principle of selecting welding process parameters according to the present invention, fine-tuning can be selected to shorten the time of selecting welding process parameters and welding test, reduce the downtime of the unit and the risk of weld band breakage.

【技术实现步骤摘要】
一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法
本专利技术涉及激光焊机激光焊接工艺技术，特别是涉及适用于酸洗-轧机联合机组低合金高强钢的激光焊接工艺技术。
技术介绍
低碳和超低碳的钢质对焊接参数可选的范围很宽，钢质化学成分或焊接参数的小范围变化不会对焊缝质量产生明显影响。而高强材质对于焊接参数的变化较敏感，焊接参数可选的范围很窄，钢质化学成分参数很小的变化都可能对焊缝质量产生严重影响。每一种高强钢质时往往不能直接套用焊接工艺，仍需要重新测试、查找合适的焊接工艺参数，直接造成大量的停机时间和拖延高强钢新品种的开发和机组实践生产。从激光焊机焊接这些高强钢质的生产实践来看，焊接不同类别的高强钢质的焊接参数存在明显不同。并且由于高强钢质的强度、化学成分的不同，在实践生产中对于各焊接参数调整的范围和要求也存在较明显的不同，并不能选用相同或较相近的参数实现焊缝质量稳定。激光焊机的焊接参数有焊接速度、激光功率、焦点位置、钢板间缝隙、焊头压力、光整轮压力、预热参数、后热参数，其中能够影响焊缝性能和塑韧性的参数主要是焊接速度、激光功率、预热参数、后热参数，从这些参数可以看出与焊缝得到的热量有关，由于激光焊接是逐点焊接，因此焊接速度的快慢直接决定输入焊缝的累计热量。在其他条件不变情况下，焊缝得到的热量最终决定了其冷却速度的快慢，冷却的快慢决定得到组织的不同，组织的不同决定不同的机械性能。因此对这些影响输入焊缝热量的参数进行研究，最终可以改变焊缝区域的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法，焊缝断带率控制良好，实现酸轧联合机组对这些高强钢质的稳定连续生产。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法，按以下步骤完成：1)计算待焊接钢种的碳当量，碳当量计算公式:CEIIW＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5；2)根据钢种碳当量和化学成分初步判定钢种所属的类别；类别一：碳当量0.4％以下+硅含量0.1％以下+锰含量0.8％-1.3％；类别二：碳当量(0.4％-0.55％)+硅含量0.2％以下+锰含量0.9％-1.5％；类别三：碳当量(0.4％-0.6％)+硅含量0.5％以上+锰含量1.5％以上；3)预设焊接工艺参数：焊接速度100％＝15m/min；激光功率100％＝12KW；焊头压力100％＝40KN；碾压力100％＝50KN；预热/后热功率均为100％＝40KW；4)按类别及厚度调整焊接工艺参数类别一焊接工艺参数：1.5＜厚度≤2.5mm，焊接速度60-70％；激光功率90-92％；焊头压力30-35％；碾压力30-35％；预热功率20-25％；后热功率为40-45％；2.5mm＜厚度≤3.5mm，焊接速度50-60％；激光功率93-95％；焊头压力40-45％；碾压力35-40％；预热功率30-50％；后热功率为50-60％；3.5mm＜厚度≤4.5mm，焊接速度40-50％；激光功率96-98％；焊头压力50-55％；碾压力40-50％；预热功率50-60％；后热功率为60-65％；4.5mm＜厚度≤6.0mm，焊接速度30-40％；激光功率98-99％；焊头压力55-60％；碾压力50-55％；预热功率60-65％；后热功率为65-70％；类别二焊接工艺参数：2.5＜厚度≤3.5mm，焊接速度30-35％；激光功率90-92％；焊头压力40-45％；碾压力40-45％；预热功率35-40％；后热功率为60-70％；类别三焊接工艺参数：3.2＜厚度≤4.2mm，焊接速度35-38％；激光功率91-92％；焊头压力45-50％；碾压力40-45％；预热功率0；后热功率为45-50％。低合金高强钢含碳量小于等于0.25％，屈服强度30-80kgf/mm2，屈强比0.65-0.95。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：低合金高强钢进行激光焊接时，按碳当量和化学成分分类，按类别优选焊接工艺参数。缩短焊接工艺参数选用及焊接测试的时间。焊缝断带率控制良好，实现酸轧联合机组对这些高强钢质的稳定连续生产。焊接其他高强或超高强钢质，可以先根据其化学成分和强度级别初步判定所属的类别，根据本专利技术的焊接工艺参数选用原则，可选择的微调，缩短进行焊接工艺参数选用及焊接测试的时间、减少机组停机时间和焊缝断带风险。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明：以下实施例对本专利技术进行详细描述。这些实施例仅是对本专利技术的最佳实施方案进行描述，并不对本专利技术的范围进行限制。实施例激光焊机生产的典型高强钢质的化学成分见表1表1激光焊机生产的典型高强钢质的化学成分钢质\成分％CSiMnPSS-AIVC当量(％)S350GD+Z0.2000.0100.8000.0100.0200.3500.0080.33SS-500.1500.0201.2800.0120.0060.3900.0020.36AFD20.280.031.460.0080.0160.0560.52AFD40.250.120.920.0080.0180.0490.40TRIP8000.220.71.60.0540.0060.0430.0970.49CR380/590TRIP0.141.231.550.0170.0010.030.40根据钢种碳当量和化学成分判定钢种所属的类别；类别一：S350GD+Z、SS50；类别二：AFD2、AFD4；类别三：TRIP800、590TRIP。S350GD+Z、SS50钢质焊接工艺参数见表2表2S350GD+Z、SS50钢质焊接工艺参数S350GD+Z、SS50钢种焊接时，必须有后热装置和后热参数,否则断带率达到30％以上。AFD2、AFD4焊接工艺参数见表3表3AFD2、AFD4焊接工艺参数TRIP800、590TRIP焊接工艺参数见表4表4TRIP800、590TRIP焊接工艺参数TRIP800、590TRIP由于其硅含量的增加，不能选用预热参数。焊接其他高强或超高强钢质，可以先根据其化学成分和强度级别初步判定所属的类别，再参考以上的焊接工艺参数选用原则选用初步合适的激光焊接工艺参数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法，其特征在于，按以下步骤完成：1)计算待焊接钢种的碳当量，碳当量计算公式:CEIIW＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5；2)根据钢种碳当量和化学成分初步判定钢种所属的类别；类别一：碳当量0.4％以下+硅含量0.1％以下+锰含量0.8％‑1.3％；类别二：碳当量0.4％‑0.55％+硅含量0.2％以下+锰含量0.9％‑1.5％；类别三：碳当量0.4％‑0.6％+硅含量0.5％以上+锰含量1.5％以上；3)按类别及焊件厚度调整焊接工艺参数：类别一焊接工艺参数：1＜厚度≤6.0mm，焊接速度4.5‑10.5m/min；激光功率10.8‑11.88KW；焊头压力12‑24KN；碾压力15‑27.5KN；预热功率8‑26KW；后热功率均为100％＝16‑28KW；类别二焊接工艺参数：2.5＜厚度≤3.5mm，焊接速度30‑35％；激光功率90‑92％；焊头压力40‑45％；碾压力40‑45％；预热功率35‑40％；后热功率为60‑70％；类别三焊接工艺参数：3.2＜厚度≤4.2mm，焊接速度35‑38％；激光功率91‑92％；焊头压力45‑50％；碾压力40‑45％；后热功率为45‑50％。...

【技术特征摘要】
1.一种低合金高强钢激光焊接工艺调整方法，其特征在于，按以下步骤完成：1)计算待焊接钢种的碳当量，碳当量计算公式:CEIIW＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5；2)根据钢种碳当量和化学成分初步判定钢种所属的类别；类别一：碳当量0.4％以下+硅含量0.1％以下+锰含量0.8％-1.3％；类别二：碳当量0.4％-0.55％+硅含量0.2％以下+锰含量0.9％-1.5％；类别三：碳当量0.4％-0.6％+硅含量0.5％以上+锰含量1.5％以上；3)按类别及焊件厚度调整焊接工艺参数：类别一焊接工艺参数：1＜厚度≤6.0mm，焊接速度4.5-10.5m/min；激光功率10.8-11.88KW；焊头压力12-24KN；碾压力15-27.5KN；预热功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，张学伟，许宁，王金朝，高军，陈雷，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21