本发明涉及焊接技术领域，主要涉及一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法。
背景技术：
双相不锈钢显微组织由铁素体和奥氏体组成，具有良好的机械性能和耐蚀性能，特别是耐氯化物的腐蚀，已广泛应用于石油化工，海洋工程等环境；低合金高强钢价格低廉，强度高，常被用作海洋平台结构材料，但海洋环境十分严苛，材料在服役过程中会发生严重的腐蚀，海洋平台作为大型海上基础设备，服役时间长，维护困难，对安全性要求高，因此对材料的耐蚀性和可靠性有着严格的要求。随着近年来海洋资源的不断开发，耐海水腐蚀的双相不锈钢与海洋工程用低合金高强钢的异种金属焊接得到了广泛的应用，在实际应用中把这两种钢进行焊接，不仅发挥了双相不锈钢的耐蚀能力，解决了海洋环境中部分构件腐蚀严重的问题，还可以充分利用低合金高强钢的优良机械性能。这种异种钢之间焊接的应用，有利于延长工程构架的服役寿命，同时也可以降低生产成本，在实际工程应用中具有重要意义。
然而，由于双相不锈钢和低合金高强钢之间化学成分、组织结构、力学性能的差异很大，异种金属焊接接头的微观组织结构，合金元素分布及力学性能变化十分复杂，异种金属之间合金成分及晶格结构的差异导致焊接过渡区复杂的相组成、晶界类型及元素分布，同时，不均匀的微观组织及焊接热量分布使得力学性能、残余应力等在熔合线及过渡区存在梯度变化，异种金属焊接接头在海洋腐蚀环境中服役过程中会存在显著的电偶效应，不锈钢/低合金钢自腐蚀电位差异导致的宏观电偶效应和微观组织/析出相/夹杂物之间电化学活性差异引起的微观电偶效应，这些因素的存在可能导致异种焊接接头的耐蚀性能下降、机械性能恶化，并最终使得材料在海洋环境服役过程中发生应力腐蚀开裂（scc）等失效行为，时刻威胁着海洋能源的安全生产。此外，双相不锈钢的双相组织会在焊接时发生明显变化，而微观组织的改变必然会导致其机械性能和耐蚀性能也发生变化，将其与低合金高强钢进行异种金属焊接时，如何设计焊接工艺来确保焊接质量是工程应用上一个必须要解决的问题。而到目前为止关于q690钢与2507超级双相不锈钢焊接方面的研究很少，因此相关q690钢与2507超级双相不锈钢焊接工艺研究对海洋平台的建造具有重要的基础意义。
既然要大力开发海洋油气资源，那不可避免的就要面对复杂的海洋腐蚀环境，这就对海洋工程用钢以及双相不锈钢异种焊接接头的腐蚀与防护工作带来了极大的挑战。大多数高强度的海洋工程用钢含碳量都比较低，随着强度的不断增加，合金元素也不断增加，氢极易在金属材料的各种缺陷处富集，造成氢脆，诱发氢致裂纹，导致scc敏感性增加。目前，国内外海洋工程中钢结构的腐蚀保护大多采用阴极保护的方法。但是，若阴极保护电位过负，这种防护手段也会造成钢材的氢脆。690mpa级别高强度钢在海洋工程领域已经占有举足轻重的地位，虽然q800、q960等高强度钢也有应用，但所占的比例较少。面对复杂多变的海洋环境，欲使690mpa钢得到广泛应用，对降低q690/2507异种焊接接头腐蚀及氢脆行为的研究已经成为一个重要的课题。材料的组织决定了材料的性能，为了探究其腐蚀行为及氢脆的作用机制，对海工钢显微组织的研究是十分必要的。同时，对氢在钢材料中扩散行为的研究也至关重要。
目前，关于热处理对690mpa海工钢微观组织和腐蚀行为的影响已经有了多方面的研究。研究发现690mpa海工钢在热处理过程中会发生组织的变化，如铁素体与奥氏体两相比例、σ相析出以及碳化物的溶解等，这些组织的变化都会影响材料的耐蚀性和力学性能。但是，目前国内关于如何降低海工钢以及双相不锈钢异种焊接接头接头腐蚀及氢脆行为影响的研究较少。本焊接发明方法通过焊后立马对异种焊接接头进行金属热处理，并且根据nacetm0284-2005标准计算氢脆敏感性比值得到结果。通过此焊接方法可以大大降低异种焊接接头氢脆敏感性。
技术实现要素：
本发明主要提供了一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法,包括以下制备步骤：
s1:将q690钢与2507不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为x型坡口；s2：对待焊接件加工的坡口表面进行探伤检测，存在开口裂纹则视为不合格，不能进行后续的焊接步骤；s3：双面焊第一道焊接，钨极置于焊材同一水平面，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右；焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min；s4:对第一道焊接完成后的焊接钢板进行观察，合格则进行后续步骤；s5:焊接完后冷却，等待冷却至160℃以下时进行反面焊接；s6:双面焊第二面焊接，钨极置于焊材同一水平面左右进行反面焊接，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右.焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min；s7:焊后立马对异种焊接接头进行热处理，放入已经提前升温好514℃的马弗炉中保温2h后空冷；s8:进行探伤检测，检测合格焊接过程完成。
进一步的，步骤s2的检测方法可以采用超声波探伤检测试板是否存在裂纹等缺陷。进一步的，步骤s1中x型口的角度为40°。
进一步的，施焊前先清洗：施焊前在焊接面及边缘20mm范围内采用丙酮清洗油污、铁削、氧化膜，保持金属光泽。
进一步的，q690钢和2507sdss异种对接焊，先装配q690钢和2507sdss试板，使得两者间隙1.65mm-2.0mm之间，并采用点焊。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
将q690钢与2507双相不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为40°x型坡口，清洗检测后，采用双面焊的焊接方法，保证钢板能够焊透。
焊前预热150℃，焊后立马对焊接接头进行热处理消除残余应力并降低焊接接头氢脆敏感性。
实验表明焊后立马对焊接接头进行热处理可以消除残余应力并降低焊接接头氢脆敏感性。（根据nacem0284-2005标准计算得到不进行焊后热处理的异种焊接接头氢脆敏感性比值为18.69%，进行焊后热处理的异种焊接接头氢脆敏感性比值为10.51%。可以看出通过焊后立马进行热处理可以大大降低异种焊接接头氢脆敏感性。热影响区分为粗晶区、细晶区、临界双相区，热影响区组织复杂，界面多，缺陷也较多，氢很容易在界面处以及缺陷处聚集导致氢脆敏感性上升，焊后立马进行热处理可以使热影响区组织均匀，减少氢的聚集和危害，从而降低氢脆敏感性）。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是待焊接钢板与钨极位置示意图；
图2是焊接后未进行热处理q690侧热影响区两相金相图；
图3是焊接后未进行热处理q690侧热影响区细晶金相图；
图4是焊接后未进行热处理q690侧热影响区粗晶金相图；
图5是焊接后立马进行热处理q690侧热影响区均匀组织金相图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1，一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法,包括以下制备步骤：
s1：将q690钢与2507不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为x型坡口，x型口的角度为40°。
s2：对待焊接件加工的坡口表面进行探伤检测，存在开口裂纹则视为不合格，不能进行后续的焊接步骤；可以采用超声波探伤检测试板是否存在裂纹等缺陷。
s2：施焊前清洗：施焊前在焊接面及边缘20mm范围内采用丙酮清洗油污、铁削、氧化膜，保持金属光泽；丙酮清洗属于常规技术；
s3：q690和2507sdss异种对接焊，装配q690和2507sdss试板，使得两者间隙1.8mm，点焊牢固；
s4：双面焊第一道焊接，钨极置于焊材同一水平面，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右；焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min。
s5：对第一道焊接完成后的焊接钢板进行观察，合格则进行后续步骤；
s6：焊接完后冷却，等待冷却至160℃以下时进行反面焊接。
s7：双面焊第二面焊接，钨极置于焊材同一水平面左右进行反面焊接，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右.焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min。
s8：焊后立马对异种焊接接头进行热处理，放入已经提前升温好514℃的马弗炉中保温2h后空冷。
s9：进行探伤检测，检测合格焊接过程完成。
操作原理：将q690钢与2507双相不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为40°x型坡口，清洗检测后，采用双面焊的焊接方法，保证钢板能够焊透。选用er2509焊丝作为焊缝填充材料，实验表明，选用ni含量稍高于母材的焊丝有利于焊缝金属中的两相组织平衡。焊前预热150℃，焊后立马对焊接接头进行热处理消除残余应力并降低焊接接头氢脆敏感性。
已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，因此本发明的实施例只是针对本发明的一个说明示例，无论从哪一点来看本发明的实施例都不构成对本发明的限制。
1.一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法,其特征在于：包括以下制备步骤：s1:将q690钢与2507不锈钢的待焊接件的焊接面上加工截面为x型坡口；s2：对待焊接件加工的坡口表面进行探伤检测，存在开口裂纹则视为不合格，不能进行后续的焊接步骤；s3：双面焊第一道焊接，钨极置于焊材同一水平面，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右；焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min；s4:对第一道焊接完成后的焊接钢板进行观察，合格则进行后续步骤；s5:焊接完后冷却，等待冷却至160℃以下时进行反面焊接；s6:双面焊第二面焊接，钨极置于焊材同一水平面左右进行反面焊接，焊接速度1mm/s，电流135-145a，电压11v左右.焊丝直径ф1.0，喷嘴孔径ф8～10mm，混合气流量10～12l/min；s7:焊后立马对异种焊接接头进行热处理，放入已经提前升温好514℃的马弗炉中保温2h后空冷；s8:进行探伤检测，检测合格焊接过程完成。
2.根据权利要求1所述的一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法,其特征在于：步骤s2的检测方法可以采用超声波探伤检测试板是否存在裂纹等缺陷。
3.根据权利要求1所述的一种异种钢板成功焊接的焊接方法,其特征在于：步骤s1中x型口的角度为40°。
4.根据权利要求1所述的一种异种钢板成功mig焊接的焊接方法,其特征在于：施焊前先清洗：施焊前在焊接面及边缘20mm范围内采用丙酮清洗油污、铁削、氧化膜，保持金属光泽。
5.根据权利要求1所述的一种异种钢板成功焊接的焊接方法,其特征在于：q690钢和2507sdss异种对接焊，先装配q690钢和2507sdss试板，使得两者间隙1.65mm-2.0mm之间，并采用点焊。
技术总结