本发明涉及钢板与钢管焊接的,特别是涉及一种异种材料钢板与钢管的焊接方法。
背景技术:
1、sa553type1是一种美标调质钢板,属于淬火加回火的镍合金钢板,执行asme标准。sa553type1使用温度可达-196℃,其强度高、低温韧性优秀、焊接性能良好适用于制造船舶上的lng液罐或陆地lng接收站的储罐。lng罐建造中,通常需连接不锈钢接管,从而会涉及到异种材料的焊接。
2、sa553type1与sa312tp316l钢管在-196℃时均有良好的低温性能,为了保证这两种钢材在焊接后焊缝具有良好的强度和低温韧性,通常选用铁镍基焊材作为两者之间接头的填充材料。而异种钢的焊接受到两种材料的化学成分、热膨胀系数等影响,采用铁镍基焊材容易产生应力集中,导致焊缝处出现气孔和裂纹等问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种异种材料钢板与钢管的焊接方法,通过选用合适的焊材,使钢板、焊材和钢管之间的强度呈梯度分布,从而可以避免应力集中,使得焊缝具有良好的低温韧性以及较高的强度,提高焊缝质量。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种异种材料钢板与钢管的焊接方法,包括钢板、焊条和钢管,所述钢板、所述焊条和所述钢管的材料强度呈梯度分布;所述焊接方法包括:
3、在所述钢板上开设坡口;
4、对正面坡口进行多层多道焊接;
5、碳刨清根;
6、对反面坡口进行多层多道焊接。
7、可选地,所述的对正面坡口进行多层多道焊接以及所述的对反面坡口进行多层多道焊接的步骤均包括:
8、进行第一道打底焊;
9、对焊缝进行打磨,并进行渗透检测;
10、判断焊缝是否存在缺陷;
11、若否,则进行填充焊和盖面焊。
12、可选地,对所述正面坡口进行所述第一道打底焊的焊接电流为90a~130a,电弧电压为21v~25v,焊接速度为8cm/min~14cm/min,焊接热输入量为11.6kj/cm~22.5kj/cm;
13、对所述正面坡口进行所述填充焊和盖面焊的焊接电流为90a~130a,电弧电压为21v~25v,焊接速度为8cm/min~18cm/min,焊接热输入量为9.2kj/cm~18kj/cm。
14、可选地,对所述反面坡口进行所述第一道打底焊的焊接电流为100a~150a,电弧电压为21v~25v,焊接速度为12cm/min~24cm/min,焊接热输入量为7.6kj/cm~15kj/cm;
15、对所述反面坡口进行所述填充焊和盖面焊的焊接电流为100a~150a,电弧电压为21v~25v,焊接速度为12cm/min~24cm/min,焊接热输入量为7.6kj/cm~15kj/cm。
16、可选地,在所述的对正面坡口进行多层多道焊接之前,还包括对焊缝周围的所述钢板和所述钢管进行清污去锈。
17、可选地,在所述的碳刨清根之后,还包括进行渗透检测,并在检测合格后进行所述的对反面坡口进行多层多道焊接。
18、可选地,所述坡口采用k型坡口,所述坡口角度为正面开45°±5°坡口,所述钢板中间留根,反面开50°±5°坡口,坡口间隙为0mm~3mm。
19、可选地,在所述的对正面坡口进行多层多道焊接之前,还包括对所述钢板和所述钢管进行预热。
20、可选地,所述钢板为sa553 type1钢板,所述钢管为sa312 tp316l不锈钢管,所述焊条采用enicrmo-6焊条。
21、可选地,焊接时的环境温度为20℃~25℃,相对湿度为50%~60%,所述多层多道焊接的层间温度控制在70℃~150℃。
22、在本发明的一种异种材料钢板与钢管的焊接方法中,通过选用合适的焊材,使得钢板、焊材和钢管之间的强度呈梯度分布,从而可以避免应力集中,使得焊缝具有良好的低温韧性以及较高的强度,提高焊缝质量。
1.一种异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,包括钢板、焊条和钢管,所述钢板、所述焊条和所述钢管的材料强度呈梯度分布;所述焊接方法包括:
2.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,所述的对正面坡口进行多层多道焊接以及所述的对反面坡口进行多层多道焊接的步骤均包括:
3.根据权利要求2所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,在所述的对正面坡口进行多层多道焊接之前,还包括对焊缝周围的所述钢板和所述钢管进行清污去锈。
6.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,在所述的碳刨清根之后,还包括进行渗透检测,并在检测合格后进行所述的对反面坡口进行多层多道焊接。
7.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,所述坡口采用k型坡口,所述坡口角度为正面开45°±5°坡口,所述钢板中间留根,反面开50°±5°坡口,坡口间隙为0mm~3mm。
8.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,在所述的对正面坡口进行多层多道焊接之前,还包括对所述钢板和所述钢管进行预热。
9.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,所述钢板为sa553 type1钢板,所述钢管为sa312 tp316l不锈钢管,所述焊条采用enicrmo-6焊条。
10.根据权利要求1所述的异种材料钢板与钢管的焊接方法,其特征在于,焊接时的环境温度为20℃~25℃,相对湿度为50%~60%,所述多层多道焊接的层间温度控制在70℃~150℃。