超高強度鋼TS900QC氣體保護焊接工藝研究

曹永錄 王文忠 付培茂

1. 概述

由于超高強度鋼具有降低結構自重、提高承載能力的顯著特點，因此近年來屈服強度900MPa超高強度鋼在國內汽車起重機、混凝土泵車上被大量采用，以滿足工程機械向大型化、輕量化、高效能化方向發展的需求。由于超高強鋼合金系統復雜、淬硬傾向較大，焊接時容易產生冷裂紋；對于采用TMCP技術生產的超高強鋼，焊接過程中易產生焊接接頭脆化及軟化問題。因此，防止焊接冷裂紋產生、確保焊接接頭具有優良的力學性能是該系列鋼材的焊接技術關鍵。

本文通過對公司TMCP工藝生產的混凝土泵車臂架用超高強度鋼TS900QC進行氣體保護焊接工藝試驗研究，得出合理的焊接參數。

2. 焊接工藝分析

（1）母材化學成分及力學性能 太鋼產56m混凝土泵車臂架用TS900QC，鋼板厚度8mm，其化學成分及力學性能分別如表1、表2所示。

根據以往的力學性能試驗經驗，只要焊縫金屬的強度≥母材的87%，仍可保證焊接接頭與母材等強。因此，選擇伯合樂氣體保護實芯焊絲T Union GM120，焊材熔敷金屬化學成分及力學性能如表3、表4所示。

（2）焊接工藝 根據公式計算出斜Y坡口Pcm=0.207<0.25，該鋼的冷裂紋敏感性不大。斜Y形坡口焊接裂紋試驗焊接參數如表5所示。

采用半自動熔化極富氬混合氣體（80%Ar+20%CO2）保護焊（MAG焊），水平對接焊，直流反接；焊接接頭坡口形式為60度V形坡口，鈍邊0~0.5mm，間隙1~2mm。水平對接試板尺寸為8 mm×350 mm×350 mm，幾種不同焊接熱輸入量及不同熔滴過渡形式下焊接參數如表6所示。

表1 TS900QC鋼板化學成分(質量分數) （%)

表2 TS900QC鋼板力學性能

表3 氣體保護實芯焊絲T Union GM120化學成分(質量分數) （%)

表4 氣體保護實芯焊絲T Union GM120力學性能