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工程机械用钢Q960E高强钢焊接工艺研究
摘要：
本篇论文主要研究了工程机械用钢Q960E高强钢焊接工艺，通过对该材料的性能分析，以及焊接过程中常见的问题以及影响因素进行了分析，并总结出了切实可行的高强度钢焊接工艺，使得焊接后的结构具有良好的强度和韧性，达到了预期的效果。
关键字：Q960E高强钢，焊接工艺，影响因素，提高焊接质量。
一、绪论
工程机械是现代建设中不可或缺的设备，这些设备不仅用于土建工程，还广泛应用于农业、矿业、水利等领域。而工程机械中的钢材是其中至关重要的组成部分。随着工程机械的广泛应用，对钢材的要求也越来越高，高强度钢就成为了工程机械使用中的重要材料之一。而Q960E是一种高强度钢，该钢材的强度和韧性非常好，在机械制造中应用非常广泛。
然而，要将Q960E材料应用于工程机械的制造中，就必须要对其进行焊接。钢材的焊接虽然是一种较为普遍的方法，但是由于焊接中的温度、应力等原因，会造成焊接后的材料的性能下降，如果处理不当，甚至可能会导致失效。因此，在焊接过程中选择合理的焊接工艺是至关重要的。
本文将针对Q960E高强度钢的焊接问题进行研究，结合实践经验，总结出一种实用可行、操作简单的焊接工艺，以提高焊接质量，为工程机械的制造提供理论依据和实际指导。
二、Q960E高强度钢的性能分析
Q960E高强度钢是一种中碳低合金钢，具有很好的强度和韧性，广泛应用于推土机、挖掘机、压路机、起重机等工程机械中。该钢的化学成分和力学性能参数如表1所示。
表1Q960E钢的化学成分及力学性能参数
化学成分
C：0.12%-0.18%
Si：≤0.50%
Mn：1.60%-2.00%
P：≤0.025%
S：≤0.015%
Cr：≤0.30%
Ni：≤0.50%
Cu：≤0.30%
N：≤0.015%
力学性能参数
屈服强度σs(MPa)：≥960
抗拉强度σb(MPa)：≥980
伸长率δ（%）：≥10
断面收缩率ψ（%）：≥40
从表1中可以看出，Q960E高强度钢的强度很高，但同时弯曲性和韧性也较好，因此是一种非常优良的结构材料。然而，这种钢材的焊接却比较困难，焊缝中易出现裂纹，因此需要选择合适的焊接工艺。
三、Q960E高强度钢的焊接工艺
1.选材
由于Q960E钢的强度和韧性非常好，因此在选择焊接材料时，必须选择与其接近的焊接材料，否则会导致焊接强度降低。一般情况下，选择焊接材料的焊接强度应大于母材强度，同时越接近母材规格越好。在选择焊丝时，要选择低碳钢，平玉级，这样焊接后的结构才能具有良好的强度和韧性。
2.预处理
在焊接前，必须对Q960E钢进行预处理。首先，要对焊接表面进行处理，即要将材料表面油污、锈蚀等物质清理干净，然后加热至300℃左右并保温1-2h，这样能提高焊接接头的形变能力，避免焊接时产生较大的应力，从而保证焊缝的质量。此外，还应停止在材料表面划痕或钝化处理，以避免局部腐蚀或裂纹的发生。
3.焊接工艺
(1)焊接方式
在选择焊接方式时，应综合考虑母材、焊接材料和技术人员的水平。常见的焊接方式包括电弧焊、气保焊、埋弧焊和激光焊。在处理Q960E高强度钢时，建议采用气保焊或埋弧焊，因为这两种方法可以有效提高焊接速度和焊接接头的质量，从而达到更好的焊接效果。
(2)焊接参数
在选择焊接参数时，应考虑材料厚度、焊接速度、电流电压、焊接温度等因素。对于Q960E高强度钢，其厚度较大，一般需要选择较大的焊丝直径（1.2mm或1.6mm），并采用多道次焊接以保证焊接强度。在电流和电压方面，应根据实际情况选择合适的参数，焊接温度一般应在700℃左右。
(3)后处理
焊接完成后，还需要对焊接接头进行后处理。一般来说，焊接后需要进行去毛刺、除渣、打磨和喷涂等工作，以保证焊接接头美观，同时还需要对接头进行检测，检测方法包括磁粉检测和超声波检测。
四、Q960E高强度钢的焊接质量
焊接质量是评价一个焊接工艺是否成功的重要指标，对于工程机械制造而言更是如此。通过对焊接接头进行检测，可以检测焊缝的质量，计算焊接强度以及韧性参数等。
为了保证焊接质量，必须要注意以下几点：
1.预处理
预处理包括焊接前的清理工作和材料加热等。只有将表面污物清理干净，然后加热进行保温处理，才能保证焊接时不会产生较大的应力，从而保证焊缝的质量。
2.焊接速度
焊接速度是影响接头质量的重要因素，过快或过慢的焊接速度都会影响焊缝强度，甚至导致焊缝热裂。在焊接Q960E高强度钢时，一般应选择适当的焊接速度，保证焊缝的质量。
3.电流和电压
电流和电压是影响焊接质量的重要因素，在选择这两个参数时，应根据规定参数选择，以避免过高或过低，以免引起焊缝质量不良。
4.检测方法
焊接后，需要对焊接接头进行检测，常见的方法包括磁粉检测和超声波检测。磁粉检测可以检测出焊接区域的裂