【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁材料焊接，尤其涉及一种q500me高强度风电用钢气保焊接方法。
技术介绍
1、随着全面推进风电发电大规模开发和高质量发展进程，陆上风电风机容量提高至8～10mw，需要塔筒提供更高的承载力，风电用钢由q355提升至q420，钢板高强化可使塔筒减重12～14％。为此，q420级别的高强度风电用钢进入大批量生产和应用阶段，年用钢量占比将达20-30％。500mpa级风电用钢q500me也开始示范应用，但q500me强度更高，理论上焊接性能也更差，因此合理解决q500me风电钢高强度-易焊接之间的矛盾成为关键技术难题。
2、中国专利cn 109967840 b公开了《一种建筑结构用钢q420gjd气体保护自动焊焊接工艺》，焊接材料用chw-sg/cf101gx；焊剂使用前严格烘焙；根据母材厚度选择x形坡口；焊前预热温度80-110℃；采用多层多道焊接工艺，层间温度150-180℃；焊接电流610±10a，焊接电压30-33v，焊接速度40±1cm/min、线能量27.5-32kj/cm。经验证，其气体保护自动焊焊接工艺生产的结构钢焊接产品，完全可获得良好的焊接综合性能。不足之处是适用于q420gjd，强度等级为420mpa，质量等级为d级，温度为-20℃。
3、中国专利cn 110640277a公开了《一种q420高强度钢厚板不预热双丝气体保护焊焊接工艺》，能够在保证焊接质量的情况下，无需预热及焊后热处理，减少焊道数目，提高焊接效率。不足之处是该q420高强度钢厚板强度等级为420mpa，质量等
4、中国专利cn110560843b公开了《一种q420高强度钢厚板气电立焊一次成形焊接工艺》，选用直径为1.6mm的药芯焊丝对焊接板材进行焊接，实现气电立焊工艺在q420高强度钢厚板上的应用。不足之处是该焊接工艺为气电立焊，焊接热输入大，且强度等级为420mpa，和本专利技术涉及的气体保护焊完全不同。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种q500me高强度风电用钢气保焊接方法，本专利技术焊接方法得到的焊接接头具有优异的力学性能和冲击性能，焊接接头抗拉强度≥610mpa，d＝3a180°弯曲性能完好。焊接接头焊缝区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j，热影响区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种q500me高强度风电用钢气保焊接方法，具体步骤如下：
4、步骤1，开坡口：
5、在基材的双对接母材开v型坡口，坡口角度为60°，钝边为2.0mm；
6、步骤2，预处理：
7、对v型坡口及两侧25～30mm范围内钢板进行打磨和清洗；
8、步骤3，焊接：
9、先在背面进行一道打底焊，正面采用气体保护焊接方法，多层多道连续焊直至焊缝填满，焊接电流为270～280a，焊接电压为28～30v，焊接速度为40～43cm/min，焊接线能量为10～12kj/cm，层间温度控制在＜150℃。
10、步骤4，探伤
11、焊后静置24小时后采用x射线对焊接接头进行探伤，合格级别为nb/t47013.2-2015ⅱ级；
12、所述q500me高强度风电用钢的化学成分百分比为：c：0.11～0.14％、si:0.20～0.35％、mn：1.45～1.70％、p≤0.015％、s≤0.005％、nb：0.030～0.045％、v：0.030～0.045％、ti:0.011～0.020％、cr：0.15～0.30、％als：0.017～0.030％，碳当量≤0.47％，余量为fe及不可避免的杂质。
13、进一步的，所述q500me高强度风电用钢的生产工艺：(1)采用c-nb-v-ti-cr微合金化成分设计；(2)采用电磁搅拌和轻压下工艺连铸成钢坯；(3)采用热机械轧制工艺生产；钢板最终组织为晶粒细小且均匀的铁素体+珠光体组织+少量贝氏体。
14、进一步的，所述步骤1中，基材为热机械轧制q500me高强度风电用钢，基板组合为14～40mm等厚对接。
15、进一步的，所述步骤2中，使用砂纸进行打磨，使用丙酮清洗以去除铁锈和油污，保证焊接接头质量。
16、进一步的，所述步骤3中，焊接过程焊前预热温度为100℃、焊后不进行热处理。
17、进一步的，所述步骤3中，气体保护焊焊丝牌号kgm-q70，直径4mm；保护气体为100％的co2，气体流量15-20l/min，背面清根采用气爆和机械打磨。
18、进一步的，本专利技术焊接方法得到的焊接接头具有优异的力学性能和冲击性能，满足：焊接接头抗拉强度≥610mpa，d＝3a 180°弯曲性能完好；焊接接头焊缝区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j，热影响区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
20、(1)本专利技术气体保护焊焊接接头具有优异的低温冲击韧性，焊接接头抗拉强度≥610mpa，d＝3a 180°弯曲性能完好。焊接接头焊缝区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j，热影响区-40℃标准试样低温冲击功kv2≥31j。
21、(2)本专利技术气体保护焊焊接接头热影响区最高硬度hv10均小于300，具有较低的裂纹倾向。
22、针对一种q500me高强度风电用钢，在焊前预热100℃情况下，采用合适的焊丝，通过合理的气体保护焊焊接工艺得到各项性能优异的焊接接头，解决了热机械轧制q500me高强度风电用钢高强度-高碳当量-焊接性能之间的矛盾问题，对热机械轧制q500me高强度的应用具有指导意义。
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1.一种Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述Q500ME高强度风电用钢的生产工艺：(1)采用C-Nb-V-Ti-Cr微合金化成分设计；(2)采用电磁搅拌和轻压下工艺连铸成钢坯；(3)采用热机械轧制工艺生产；钢板最终组织为晶粒细小且均匀的铁素体+珠光体组织+少量贝氏体。
3.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步骤1中，基材为热机械轧制Q500ME高强度风电用钢，基板组合为14～40mm等厚对接。
4.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步骤2中，使用砂纸进行打磨，使用丙酮清洗以去除铁锈和油污，保证焊接接头质量。
5.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步骤3中，焊接过程焊前预热温度为100℃、焊后不进行热处理。
6.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步
7.根据权利要求1所述的Q500ME高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，该焊接方法得到的焊接接头具有优异的力学性能和冲击性能，满足：焊接接头抗拉强度≥610MPa，D＝3a 180°弯曲性能完好；焊接接头焊缝区-40℃标准试样低温冲击功KV2≥31J，热影响区-40℃标准试样低温冲击功KV2≥31J。
...【技术特征摘要】
1.一种q500me高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的q500me高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述q500me高强度风电用钢的生产工艺：(1)采用c-nb-v-ti-cr微合金化成分设计；(2)采用电磁搅拌和轻压下工艺连铸成钢坯；(3)采用热机械轧制工艺生产；钢板最终组织为晶粒细小且均匀的铁素体+珠光体组织+少量贝氏体。
3.根据权利要求1所述的q500me高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步骤1中，基材为热机械轧制q500me高强度风电用钢，基板组合为14～40mm等厚对接。
4.根据权利要求1所述的q500me高强度风电用钢气保焊接方法，其特征在于，所述步骤2中，使用砂纸进行打磨，使用丙酮清洗以去除铁锈和油污，保...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雄，白海瑞，黄利，袁晓鸣，段燕林，魏慧慧，杨源远，王少炳，卢晓禹，李鹏，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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