[发明专利]硬度600HBW级的马氏体防弹钢的气体保护焊接方法

说明书

本发明属于钢铁材料及钢铁材料焊接技术领域，提出了一种硬度600HBW级的马氏体防弹钢的气体保护焊接方法。采用熔化极惰性气体保护焊方法，电源极性直流反接，选用富氩混合保护气体，按照低强匹配原则选择实心焊丝，相同板厚组合对接按照多层多道的方式连续施焊。钢板预热温度100‑150℃，焊接线能量控制在10‑15KJ/cm，焊后采用石棉对焊接接头进行缓冷处理。本发明确保焊接接头满足塑形、韧性要求，具有高屈服强度及抗拉强度，焊接接头屈服强度大于1300MPa，满足防弹焊接后防弹性能需求。针对硬度级别在580～640HBW的低合金超高强度马氏体防弹钢，经焊接后焊接接头及母材处组织均未出现开裂等问题。

技术领域

本发明涉及钢铁材料及钢铁材料焊接技术领域，具体涉及一种硬度600HBW级的马氏体防弹钢的气体保护焊接方法。

背景技术

随着军事领域武器装备的不断发展，实现现代化武器装备轻量化、提高武器装备防护能力成为军工制造领域关注的热点之一，高强度马氏体防弹钢本身具有高强度、高硬度，制造成本低、制备工艺简单等特点，在武器装备制造领域有着广泛的应用。利用马氏体防弹钢进行结构件的制备实现结构件减薄，是实现装备轻量化的有效途径，同时由于马氏体防弹钢的高强度高硬度，武器装备的防护能力也会得到一定程度的提高，其制造轻型装甲车的车体等设备的构件，除了能满足其对防护能力的要求，还能减轻设备自重，减少燃料消耗，提高设备承载能力和机动能力，提高了武器水平。

在高强度马氏体防弹钢实际应用过程中，对钢板的焊接性能提出了一定的要求，在特殊的结构件生产过程中，如防爆车防弹部件、防爆门等，需要对防弹钢板进行焊接，焊接接头的性能将直接影响超高强度超高硬度防弹钢的应用。因此具有焊后高强度的焊接工艺开发，显著影响了马氏体防弹钢在军工领域和日常生活领域的应用前景。

高硬度马氏体防弹钢通常采用Cr、Ni、Mo等元素进行合金化，一般采用“淬火+回火”的热处理工艺或轧后“直接淬火+回火”工艺进行生产，合金元素含量低，高强度高硬度使得其防弹性能优异，适用于多种工况条件。采用TMCP技术可以起到细化晶粒，第二相析出强化的作用，在淬火过程中，合金元素可以提高钢的有效淬透深度，使钢板在淬火过程中形成均匀的马氏体组织，通过低温回火消除淬火应力，通过碳化物弥散析出，使材料具有较高的强度、硬度以及一定的韧性。

为保证马氏体防弹钢具有足够的硬度、强度，钢板的碳当量相对较高，淬硬性较大，对氢致裂纹比较敏感，在焊接过程中容易在焊接热影响粗晶区和熔合区产生冷裂纹，显著降低热影响区的韧性。此外由于焊接过程热影响区组织发生改变，破坏了原有的细小马氏体结构，热影响区中两相区、粗晶区强度、硬度急剧下降，导致最终结构件防弹性能降低。

中国专利CN201911286360.1，名为“一种中厚板装甲钢激光摆动焊接方法”，虽然对焊接工艺参数进行了详细的叙述，但其属于激光焊接方法，且并不针对硬度600HBW级的马氏体防弹钢板，其焊接工艺与本专利完全不同。

中国专利CN201610539596.1，名为“一种保障防弹钢板焊接接头防弹性能的焊接工艺”，属于对焊接结构的优化，未对焊接工艺参数进行详细的叙述。目前国内的专利并未涉及硬度600HBW级的马氏体防弹钢板焊接工艺。

发明内容

本发明为解决上述问题，针对HBW600级别的防弹钢，提出了一种硬度600HBW级的马氏体防弹钢的气体保护焊接方法，能够保证焊接后耐磨钢焊接接头具有较高的抗拉强度，操作易于实现。

本发明所采用的技术方案如下：