上段选用16MnR、下段选日本NKK的60kg级的610U2都是可焊性好的钢种,特别是日本的610U2,属于低碳调质钢中的焊接无裂纹钢(CF钢),其特点是含碳量低(≤0.09)、总碳当量低(CEQ2=0.39%)、裂纹敏感系数低(PCM≤0.19)。由于在钢材生产过程中采用新技术,如在线余热淬火等,在碳当量不大情况下,增加其淬透性,并加入多种微量元素,所以能在保证高强度的同时提高其塑性和韧性(-40℃时其AKv>200J甚至达300以上),增加了在减轻重量情况下得到高质量焊缝的可能性。

焊前,对试件表面进行严格清理,将试件放平且两端支承架空,采用下列焊接材料和焊接参数进行焊接;焊条直径为4㎜,焊接电流Wie(170±10)A,焊接速度为(150±10)㎜/min。焊接时,沿轧制方向在试件表面中心线焊接(152±10)mm长焊缝,然后在空气中自然冷却。

实验钢为高强度桥梁钢,板厚20mm,其主要化学成分(质量分数,%)为:0.12C、0.40Si、1.50Mn、0.0097P、0.0085S、0.042Nb、0.184Mo、0.012Ti、4×10-5N、余量Fe;力学性能Rel=480MPa、Rm=655MPa、Rel/Rm=0.73、δ=21.64%,组织组成为贝氏体、铁素体和少量珠光体。焊接试验将桥梁钢板材加工成V型坡口,进行CO2气体保护自动对接焊。焊接层间温度为150~250℃,单面分三层焊接,单面坡口角度为22.5°,焊接电流270~350A,电压36~39V,焊速9~11mm/s。焊接材料采用H08Mn2Si焊丝。
