Study on the High-Efficiency SAW Process of 34CrNi1Mo/Q355B Dissimilar Steel Joints

LI Yuanyuan; LI Lixia; LOU Andong; WANG Mengyang

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.10

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Study on the High-Efficiency SAW Process of 34CrNi1Mo/Q355B Dissimilar Steel Joints
Vol. 55, Issue 12, Pages: 72-78(2025)
Received：09 January 2025，

Revised：2025-01-25，

Published：20 December 2025
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.10
稿件说明：

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李园园，李利霞，娄安东，等.34CrNi1Mo+Q355B异种钢高效埋弧焊接工艺研究［J］.电焊机，2025，55（12）：72-78. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.10.

LI Yuanyuan, LI Lixia, LOU Andong, et al.Study on the High-Efficiency SAW Process of 34CrNi1Mo/Q355B Dissimilar Steel Joints[J].Electric Welding Machine, 2025, 55(12): 72-78. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.10.

摘要

针对中碳调质钢34CrNi1Mo与低合金钢Q355B异种焊接时冷裂纹敏感性高、碳迁移显著及接头性能不均等难题，开展了高效埋弧焊接工艺研究。基于低强匹配原则，选用H10Mn2焊丝与SJ101焊剂组合，并制定了包含预热（200~250 ℃）、控制层间温度及焊后560℃×8 h退火的关键工艺。试验结果表明，所得接头力学性能优异：抗拉强度（≥490 MPa）满足Q355B母材要求且断裂发生于母材；焊缝、34CrNi1Mo侧热影响区、Q355B侧热影响区的20 ℃冲击功均值分别为106.3 J、125.2 J、182.2 J；显微硬度呈梯度分布，34CrNi1Mo侧热影响区最高（平均314 HBW），Q355B母材最低（平均163 HBW）。金相分析显示焊缝组织为贝氏体+铁素体，热影响区组织过渡均匀。本研究证实所开发的埋弧焊工艺可实现34CrNi1Mo与Q355B异种钢的高质量连接，为工程应用提供了可靠依据。

Abstract

To address the challenges of high cold cracking susceptibility

significant carbon migration

and mismatched joint properties in welding dissimilar steels between medium-carbon quenched and tempered steel 34CrNi1Mo and low-alloy structural steel Q355B

this study investigates a high-efficiency Submerged Arc Welding (SAW) process. Based on the undermatching principle

a combination of H10Mn2 welding wire and SJ101 flux was selected

supported by key procedures including preheating (200-250 ℃)

strict interpass temperature control

and post-weld annealing at 560℃ for 8 hours. Mechanical tests demonstrate excellent joint performance: the tensile strength (≥490 MPa) meets the design requirement

with fractures consistently occurring in the Q355B base metal; the average impact energies at 20℃ are 106.3 J for the weld metal

125.2 J for the heat-affected zone (HAZ) on the 34CrNi1Mo side

and 182.2 J for the HAZ on the Q355B side

all exceeding the respective base metal requirements; microhardness exhibits a gradient distribution

with the highest average value in the HAZ on the 34CrNi1Mo side (314 HBW) and the lowest in the Q355B base metal (163 HBW). Metallographic analysis reveals a weld microstructure consisting of bainite and ferrite

with a reasonable microstructural transition in both HAZs and no welding defects. This process successfully achieves high-quality and efficient joining of 34CrNi1Mo and Q355B dissimilar steels

providing reliable parameters for engineering applications.

关键词

Keywords

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