[发明专利]一种低温高锰钢对接接头的焊接方法

说明书

本发明提供本发明提供一种低温高锰钢对接接头的焊接方法，包括如下步骤：(1)将低温高锰钢板材需要进行对接焊的边开设坡口；(2)在已加工好的坡口的端部设置辅助焊接装置；(3)采用埋弧焊在坡口的端部沿坡口进行堆焊，去除辅助焊接装置，然后加工坡口，得到带有过渡层的低温高锰钢板材；(4)将两块带有过渡层的低温高锰钢板材，组成对接接头；(5)对所述焊接空间进行焊接，在过渡层上焊接得到对接接头。通过预先用埋弧焊在坡口上采用焊接的方法制作一个过渡层的方式，实现低温高锰钢对接接头采用焊条电弧焊或气体保护焊焊接工艺时，也能够有效地降低了低温高锰钢对接接头在焊接时的锰烟尘的发生量。

技术领域

本发明属于低温高锰钢焊接技术领域，具体涉及一种低温高锰钢对接接头的焊接方法。

背景技术

低温奥氏体高锰钢(以下简称高锰钢)具有优异的低温韧性及强度，且只有9Ni钢材料成本的70-80％，在近年来得到快速发展，以用于代替高成本的LNG储罐用材料9Ni钢。但高锰钢在国内应用较少，主要应用国家为韩国，根据韩国生产应用以及国内研究的成果，发现高锰钢具有一个显著的缺点即锰含量过高，钢板和所应用的焊材Mn含量都超过20％，在后续热加工如切割、焊接、气刨所产生的烟尘中锰含量远远高于现有其它低温罐用钢板材料，而锰烟尘对于施工者的身体健康危害最大。

从方法上分析，焊条电弧焊、气体保护焊(包括药芯焊丝和实心焊丝)烟尘量较大，而埋弧焊由于潜弧特点，烟尘极少，一般只有焊条电弧焊的2％或药芯焊丝CO2气体保护焊的2.4％。例如专利公开号为CN112846464 A公开了一种低温用高锰奥氏体钢埋弧焊接方法，为低温用高锰奥氏体钢配套埋弧焊材的焊接工艺填补了空白。但埋弧焊应用范围有限，只能应用平位置平直板缝拼接或者横对接缝焊接，不能适用其它位置的应用，尤其是一些立向焊接或者是有阻挡的时候，无法使用埋弧焊，因此大部分接头仍然需要采用焊条电弧焊或气体保护焊进行焊接。但是低温奥氏体高锰钢难采用焊条电弧焊或气体保护焊时，锰烟尘对于施工者的身体会造成非常大的危害。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种锰烟尘危害较小，又不会受到焊接工艺限制的低温高锰钢对接接头的焊接方法。

本发明提供一种低温高锰钢对接接头的焊接方法，包括如下步骤：

(1)将低温高锰钢板材需要进行对接焊的边开设坡口；

(2)在已加工好的坡口的端部设置辅助焊接装置，所述辅助焊接装置包括固定角钢和位于所述固定角钢内侧的直角衬垫，所述直角衬垫紧贴所述固定角钢，所述坡口位于所述直角衬垫形成的焊接区域内，并且所述坡口的端部与所述直角衬垫的侧壁具有第一间隙；

(3)采用埋弧焊在坡口的端部沿坡口进行堆焊，去除辅助焊接装置，然后加工坡口，得到带有过渡层的低温高锰钢板材，所述过渡层的正面厚度小于所述过渡层的背面厚度；

(4)将两块带有过渡层的低温高锰钢板材，组成对接接头，使得两块带有过渡层的低温高锰钢板材的端部彼此靠近，使得两块带有过渡层的低温高锰钢板材的坡口之间形成焊接空间；

(5)对所述焊接空间进行焊接，在过渡层上焊接得到对接接头。

优选地，所述步骤(3)中，过渡层的正面厚度为2±1mm，过渡层的背面厚度为3±1mm。

优选地，所述步骤(2)中的第一间隙为4±1mm。

优选地，所述步骤(2)中，采用支撑平台对低温高锰钢板材进行支撑，支撑平台的支撑面高于直角衬垫紧的底面，使得坡口的端部与所述直角衬垫的底部具有第二间隙，所述第二间隙小于所述第一间隙。

优选地，所述过渡层的厚度为1-4mm。

优选地，所述步骤(1)中，当低温高锰钢板材的厚度≤20mm时，开设单面坡口；当低温高锰钢板材的厚度＞20mm时，开设双面坡口。