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文檔簡(jiǎn)介

機(jī)械焊接技術(shù)1

什么是焊接性?試述碳鋼的焊接性。焊接性是指材料在限制的施工前提下焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件,并知足預(yù)定服役要求的才能。焊接性受材料、焊接方法、構(gòu)件類(lèi)型及應(yīng)用要求四個(gè)身分的阻礙。碳鋼是以鐵元素為差不多的,鐵碳合金,碳為合金元素,其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不跨過(guò)1%,此外,錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不跨過(guò)1.2%,硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不跨過(guò)0.5%,后兩者皆不作為合金元素。其它元素如Ni、Cr、Cu等均操縱在殘存量的限度以內(nèi),更不作為合金元素。雜質(zhì)元素如S、P、O、N等,依照鋼材品種和等級(jí)的不合,均有嚴(yán)格限制。是以,碳鋼的焊接性重要取決于含碳量,跟著含碳量的增長(zhǎng),焊接性逐步變差,個(gè)中以低碳鋼的焊接性最好,見(jiàn)表1。表1

碳鋼焊接性與含碳量的關(guān)系名

稱(chēng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)典范硬度典范用處焊接性低碳鋼≤0.1560HRB專(zhuān)門(mén)板材和型材薄板、帶材、焊絲優(yōu)0.15~0.2590HRB構(gòu)造用型材、板材、棒材良中碳鋼0.25~0.6025HRC機(jī)械部件和對(duì)象

中(需預(yù)熱、后熱,舉薦應(yīng)用低氫焊接方法)高碳鋼≥0.6040HRC彈簧,模具,鋼軌

劣(需預(yù)熱、后熱,必須應(yīng)用低氫焊接方法)2

什么是碳當(dāng)量?碳鋼的碳當(dāng)量若何運(yùn)算?把鋼中合金元素(包含碳)的含量按其感化換自成碳的相當(dāng)含量,稱(chēng)為該種鋼材的碳當(dāng)量,可作為評(píng)定鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)。碳鋼中的元素除C外,主假如Mn和Si,它們的含量增長(zhǎng),焊接性變差,但其感化不及碳強(qiáng)烈。國(guó)際焊接學(xué)會(huì)舉薦的碳當(dāng)量公式為

Mn

Cu+Ni

Cr+Mo+V

CE(IIW)=C+──

+────+──────

(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

6

15

5跟著碳當(dāng)量值的增長(zhǎng),鋼材的焊接性會(huì)變差。當(dāng)CE值大年夜于0.4%~0.6%時(shí),冷裂紋的敏銳性將增大年夜,焊接時(shí)須要采取預(yù)熱、后熱及用低氫型焊接材料施焊等一系列工藝方法。3

應(yīng)用碳當(dāng)量值評(píng)判鋼材焊接性有何局限性?碳當(dāng)量值只能在必定范疇內(nèi),對(duì)鋼材概括地、相對(duì)地評(píng)判其焊接性,這是因?yàn)椋?)假如兩種鋼材的碳當(dāng)量值相等,然則含碳量不等,含碳量較高的鋼材在施焊過(guò)程中輕易產(chǎn)生淬硬組織,其裂紋偏向明顯比含碳量較低的鋼材來(lái)得大年夜,焊接性較差。是以,當(dāng)鋼材的碳當(dāng)量值相等時(shí),不克不及算作焊接性就完全雷同。2)碳當(dāng)量運(yùn)算值只表達(dá)了化學(xué)成分對(duì)焊接性的阻礙,沒(méi)有推敲到冷卻速度不合,能夠獲得不合的組織,冷卻速度快時(shí),輕易產(chǎn)生淬硬組織,焊接性就會(huì)變差。3)阻礙焊縫金屬組織從而阻礙焊接性的身分,除了化學(xué)成分和冷卻速度外,還有焊接輪回中的最高加熱溫度和在高溫逗留時(shí)刻等參數(shù),在碳當(dāng)量值運(yùn)算公式中均沒(méi)有表示出來(lái)。是以,碳當(dāng)量值的運(yùn)算公式只能在必定的鋼種范疇內(nèi),概括地、相對(duì)地評(píng)判鋼材的焊接性,不克不及作為精確的評(píng)定指標(biāo)。4

試述低碳鋼的焊接性。因?yàn)榈吞间摵剂康?,錳、硅含量也少,因此,平日情形下可不能因焊接而產(chǎn)生嚴(yán)峻硬化組織或淬火組織。低碳鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度優(yōu)勝,焊接時(shí),一樣不需預(yù)熱、操縱層間溫度和后熱,焊后也不必采取熱處理改良組織,全部焊接過(guò)程不必采取專(zhuān)門(mén)的工藝方法,焊接性優(yōu)良

。但在少數(shù)情形下,焊接時(shí)也會(huì)顯現(xiàn)困難:1)采取舊冶煉方法臨盆的轉(zhuǎn)爐鋼含氮量高,雜質(zhì)含量多,從而冷脆性大年夜,時(shí)效敏銳性增長(zhǎng),焊接接頭質(zhì)量降低,焊接性變差。2)沸騰鋼脫氧不完全,含氧量較高,P等雜質(zhì)分布不均,局部地區(qū)含量會(huì)超標(biāo),時(shí)效敏銳性及冷脆敏銳性大年夜,熱裂紋偏向也增大年夜。3)采取質(zhì)量不相符要求的焊條,使焊縫金屬中的碳、硫含量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。如某廠采取酸性焊條焊接Q235-A鋼時(shí),因焊條藥皮中錳鐵的含碳量過(guò)高,會(huì)引起焊縫產(chǎn)生熱裂紋。4)某些焊接方法會(huì)降低低碳鋼焊接接頭的質(zhì)量。如電渣焊,因?yàn)榫€能量大年夜,會(huì)使焊接熱阻礙區(qū)的粗晶區(qū)晶粒長(zhǎng)得十分粗大年夜,引起沖擊韌度的嚴(yán)峻降低,焊后必須進(jìn)行細(xì)化晶粒的正火處理,以進(jìn)步?jīng)_擊韌度??傊?,低碳鋼是屬于焊接性最好、最輕易焊接的鋼種,所有焊接方法都能有用于低碳鋼的焊接。5

低碳鋼焊接時(shí),若何精確地選用焊接材料?⑴手弧焊焊條的選用

常用低碳鋼Q235的抗拉強(qiáng)度平均值為417.5MPa,依照等強(qiáng)度原則,與之匹配的焊條應(yīng)為E43系列。幾種不合鋼號(hào)的低碳鋼手弧焊時(shí)焊條的選用,見(jiàn)表2。表2

低碳鋼手弧焊時(shí)焊條的選用鋼

號(hào)一樣構(gòu)造選用的焊條型號(hào)動(dòng)載荷、復(fù)雜、厚板構(gòu)造,鍋爐受壓容器,低溫焊接選用的焊條型號(hào)施

件Q235E4313,E4303,E4301,E4320,E4311E4316,E4315(E5016,E5015)一樣不預(yù)熱Q255一樣不預(yù)熱Q275E4316,E4315E5016,E5015厚板構(gòu)造預(yù)熱150℃以上08、10、15、20E4303,E4301,E4320,E4311E4316,E4315(E5016,E5015)一樣不預(yù)熱25E4316,E4315E5016,E5015厚板構(gòu)造預(yù)熱150℃以上20g,22gE4303,E4301E4316,E4315(E5016,E5015)厚板構(gòu)造預(yù)熱100~150℃20RE4303,E4301E4316,E4315(E5016,E5015)一樣不預(yù)熱注:表中括弧內(nèi)的焊條型號(hào)表示能夠代用。⑵埋弧焊焊絲和焊劑的匹配選用

低碳鋼埋弧焊時(shí)焊絲和焊劑的匹配選用,見(jiàn)表3。表3

低碳鋼埋弧焊焊絲與焊劑的匹配選用鋼

號(hào)焊

絲焊

劑Q234H08AHJ430HJ431Q255H08AQ275H08MnA15、20H08A,H08MnAHJ430HJ431HJ33025H08MnA,H10Mn220g,22gH08MnA,H08MnSi,h10Mn220RH08MnA⑶CO2焊絲的選用

實(shí)芯焊絲選用商標(biāo)為H08Mn2Si和H08Mn2SiA兩種,焊后熔敷金屬?gòu)?qiáng)度偏高。藥芯焊絲選用商標(biāo)為YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4。⑷電渣焊焊絲和焊劑的匹配選用

電渣焊熔池溫度比埋弧焊低,因此焊劑中的硅、錳還原感化弱,應(yīng)選用含錳、含硅量較高的焊絲。常選用H10Mn2、H10MnSi焊絲合營(yíng)焊劑HJ360或H10MnSi焊絲合營(yíng)焊劑HJ431。6

低碳鋼在低溫下若何施焊?嚴(yán)冬前提下焊接低碳鋼構(gòu)造時(shí),因?yàn)楹附咏宇^的冷卻速度快,使裂紋偏向增大年夜,專(zhuān)門(mén)是厚大年夜構(gòu)造的第一道焊縫輕易開(kāi)裂,為此必須采取如下工藝方法:1)焊前預(yù)熱,焊接過(guò)程中嚴(yán)格保持層間溫度不該低于預(yù)熱溫度。2)采取低氫或超低氫焊接材料。3)定位焊時(shí)加大年夜焊接電流,減慢焊接速度,恰當(dāng)增長(zhǎng)定位焊縫的截面積和長(zhǎng)度,須要時(shí)進(jìn)行預(yù)熱。4)整條焊縫應(yīng)盡量連續(xù)焊完,幸免中斷。5)不該坡口面以外的母材長(zhǎng)進(jìn)行引弧,熄弧時(shí)需填滿弧坑。6)盡可能不在低溫前提下進(jìn)行彎板、改正和裝配焊件。各類(lèi)金屬構(gòu)造低溫焊接時(shí)的預(yù)熱溫度見(jiàn)表4。管道、壓力容器低溫焊接時(shí)的預(yù)熱溫度見(jiàn)表5。表4

低碳鋼金屬構(gòu)造低溫焊接的預(yù)熱溫度焊件厚度(mm)在各類(lèi)氣溫下的預(yù)熱溫度<3031~5051~70不低于-30℃時(shí)不預(yù)熱;低于-30℃時(shí)預(yù)熱100~150℃不低于-10℃時(shí)不預(yù)熱;低于-10℃時(shí)預(yù)熱100~150℃不低于0℃時(shí)不預(yù)熱;低于0℃時(shí)預(yù)熱100~150℃表5

低碳鋼管道、壓力容器低溫焊接的預(yù)熱溫度焊件厚度(mm)在各類(lèi)氣溫下的預(yù)熱溫度<1617~3031~4041~50不低于-30℃時(shí)不預(yù)熱;低于-30℃時(shí)預(yù)熱100~150℃不低于-20℃時(shí)不預(yù)熱;低于-20℃時(shí)預(yù)熱100~150℃不低于-10℃時(shí)不預(yù)熱;低于-10℃時(shí)預(yù)熱100~150℃不低于0℃時(shí)不預(yù)熱;低于0℃時(shí)預(yù)熱100~150℃7

試述中碳鋼的焊接性。中碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%~0.60%。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近0.25%而含錳量不高時(shí),焊接性優(yōu)勝。跟著含碳量的增長(zhǎng),焊接性逐步變差。假如碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%閣下而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時(shí),在熱阻礙區(qū)可能會(huì)產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織,易于開(kāi)裂,即形成冷裂紋。焊接時(shí),相當(dāng)數(shù)量的母材被熔化進(jìn)入焊縫,使焊縫的含碳量增高,促使在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋,專(zhuān)門(mén)是當(dāng)硫的雜質(zhì)操縱不嚴(yán)時(shí),更易顯現(xiàn)。這種裂紋在弧坑處更為敏銳,分布在焊縫中的熱裂紋因此與焊縫的魚(yú)鱗狀波浪線相垂直,見(jiàn)圖1。8

中碳鋼焊接時(shí),若何精確地選用焊條?中碳鋼的焊接今朝大年夜都采取手弧焊。為進(jìn)步焊接接頭的抗裂性,應(yīng)選用低氫型焊條。個(gè)別情形下,也可采取鈦鈣型和鈦鐵礦型酸性焊條,但現(xiàn)在應(yīng)采取嚴(yán)格的工藝方法,如焊前預(yù)熱、削減熔合比(降低焊縫含碳量)等。中碳鋼手弧焊時(shí)焊條的選用,見(jiàn)表6。表6

中碳鋼手弧焊時(shí)焊條的選用鋼

號(hào)焊件含碳量(%)焊接件焊件力學(xué)機(jī)能(≥)選用焊條型號(hào)σs(MPa)σb(MPa)δ(%)ф(%)αK(J)不要求等強(qiáng)度要求等強(qiáng)度35ZG270~5000.32~0.400.31~0.40一樣一樣315270530500201845255522E4303,E4301E4316,E4315E5016,E501545ZG310~5700.42~0.500.41~0.50較差較差355310600570161540213915E4303,E4301E4316,E4315E5016,E5015E5016,E501555ZG340~3400.52~0.600.51~0.60專(zhuān)門(mén)差專(zhuān)門(mén)差38034064564013103518—10E4303,E4301E4316,E4315E5016,E5015E5016,E5015專(zhuān)門(mén)情形下,中碳鋼焊接時(shí)可采取鉻鎳不銹鋼焊條,如E0-19-10-16(A102)、E0-19-10-5(A107)、E1-23-13-16(A302)、E1-23-13-15(A307)、E2-26-21-16(A402)、E2-26-21-15(A407)等,因奧氏體焊縫金屬的塑性優(yōu)勝,能夠減小焊接接頭應(yīng)力,即使焊件焊前不預(yù)熱,也可幸免熱阻礙區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。9

試述中碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)。⑴預(yù)熱

預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱阻礙區(qū)的最高硬度,防止產(chǎn)生冷裂紋,這是焊接中碳鋼的重要工藝方法,預(yù)熱還能改良接頭塑性,減小焊后殘存應(yīng)力。平日,35和45鋼的預(yù)熱溫度為150~250℃含碳量再高或者因厚度和剛度專(zhuān)門(mén)大年夜,裂紋偏向大年夜時(shí),可將預(yù)熱溫度進(jìn)步至250~400若焊件太大年夜,整體預(yù)熱有困難時(shí),可進(jìn)行局部預(yù)熱,局部預(yù)熱的加熱范疇為焊口兩側(cè)各150~200mm。⑵焊條

前提許可時(shí)優(yōu)先選用堿性焊條。⑶坡口情勢(shì)

將焊件盡量開(kāi)成U形坡口式進(jìn)行焊接。假如是鑄件缺點(diǎn),鏟挖出的坡口外形應(yīng)油滑,其目標(biāo)是削減母材熔入焊縫金屬中的比例,以降低焊縫中的含碳量,防止裂紋產(chǎn)生。⑷焊接工藝參數(shù)

因?yàn)槟覆娜刍降谝粚雍缚p金屬中的比例最高達(dá)30%閣下,因此第一層焊縫焊接時(shí),應(yīng)盡量采取小電流、慢焊接速度,以減小母材的熔深。⑸焊后熱處理

焊后最好對(duì)焊件急速進(jìn)行清除應(yīng)力熱處理,專(zhuān)門(mén)是關(guān)于大年夜厚度焊件、高剛性構(gòu)造件以及嚴(yán)格前提下(動(dòng)載荷或沖擊載荷)工作的焊件更應(yīng)如斯。清除應(yīng)力的回火溫度為600~650℃若焊后不克不及進(jìn)行清除應(yīng)力熱處理,應(yīng)急速進(jìn)行后熱處理。10

試述高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)。⑴焊接性

當(dāng)高碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大年夜于0.60%時(shí),焊后的硬化、裂紋敏銳偏向更大年夜,是以焊接性極差,不克不及用于制造焊接構(gòu)造。常用于制造須要更硬度或耐磨的部件和零件,其焊接工作主假如焊補(bǔ)修復(fù)。⑵焊條選用

因?yàn)楦咛间摰目估瓘?qiáng)度大年夜都在675MPa以上,因此常用的焊條型號(hào)為E7015、E6015,對(duì)構(gòu)件構(gòu)造要求不高時(shí)可選用E5016、E5015焊條。此外,亦可采取鉻鎳奧氏體鋼焊條進(jìn)行焊接。⑶焊接工藝1)因?yàn)楦咛间摿慵榱双@得高硬度和耐磨性,材料本身都需經(jīng)由熱處理,因此焊前應(yīng)先輩行退火,才能進(jìn)行焊接。2)焊件焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度一樣為250~350℃3)焊后焊件必須保溫緩冷,并急速送入爐中在650℃11

低合金高強(qiáng)鋼的碳當(dāng)量若何運(yùn)算?低合金高強(qiáng)鋼碳當(dāng)量的運(yùn)算公式今朝以國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW)所舉薦的CE和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的Ceq應(yīng)用最為廣泛,其運(yùn)算公式為Mn

Cr+Mo+v

Cu+Ni

CE(IIW)=C+──+─────+───

(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)6

5

15

Mn

Si

Ni

Cr

Mo

V

Ceq(JIS)=C+───+───+───+───+───+───

(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

6

24

40

5

4

14式中,化學(xué)元素都表示該元素在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),運(yùn)算時(shí),元素含量均取其成分范疇的上限。CE重要有用于文藝報(bào)非調(diào)質(zhì)量低合金高強(qiáng)鋼(σb=500~900MPa)焊接性的估算;Ceq重要有用于低碳鋼調(diào)質(zhì)鋼和低合金高強(qiáng)鋼(σb=500~1000MPa),但均有用于含碳量偏高的鋼種(C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥0.18%),這類(lèi)鋼化學(xué)成分的范疇如下C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≤0.2%、Si≤0.55%、Mn≤1.5%、Cu≤0.5%、Ni≤2.5%、Cr≤1.25%、Mo≤0.7%、V≤0.1%和B≤0.006%。12

試述低合金高強(qiáng)鋼的焊接性。強(qiáng)度級(jí)別較低的低合金高強(qiáng)鋼,如300~400MPa級(jí),因?yàn)殇撝泻辖鹪睾枯^少,其焊接性優(yōu)勝,接近于低碳鋼。跟著鋼中合金元素的增長(zhǎng),強(qiáng)度級(jí)別進(jìn)步,鋼的焊接性也逐步變差,顯現(xiàn)的重要問(wèn)題是:⑴熱阻礙區(qū)的淬硬偏向

含碳時(shí)較少、強(qiáng)度級(jí)別較低的鋼種,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV鋼等,淬硬偏向?qū)iT(mén)小。跟著強(qiáng)度級(jí)其余進(jìn)步,淬硬偏向也開(kāi)端加大年夜,如16Mn、15MnV鋼焊接時(shí),快速度冷卻會(huì)導(dǎo)致在熱阻礙區(qū)顯現(xiàn)馬氏體組織。⑵冷裂紋

低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí),熱阻礙區(qū)的冷裂紋偏向加大年夜,同時(shí)這種冷裂紋往往具有延遲的性質(zhì),損害性專(zhuān)門(mén)大年夜。例如,材料為18MnMoNb鋼壁厚115mm的一大年夜型容器,因?yàn)轭A(yù)熱溫度不敷,焊后在熱阻礙區(qū)形成大年夜量冷裂紋。低合金高強(qiáng)鋼的定位焊縫專(zhuān)門(mén)輕易開(kāi)裂,其緣故是因?yàn)楹缚p尺寸小、長(zhǎng)度短、冷卻速度快,這種開(kāi)裂屬于冷裂紋性質(zhì)。⑶熱裂紋

一樣情形下,強(qiáng)度等級(jí)為294~392MPa的熱軋、正火鋼,熱裂偏向較小,但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道(如根部焊道或接近坡口邊沿的多層埋弧焊焊道)中也會(huì)顯現(xiàn)熱裂紋。電渣焊時(shí),若母材的含碳量偏高并含鎳時(shí),電渣焊縫中可能會(huì)顯現(xiàn)呈八字形分布的熱裂紋。強(qiáng)度等級(jí)為800~1176MPa的中碳調(diào)質(zhì)鋼(如30CrMnSiA鋼),焊接時(shí)熱裂的敏銳性較大年夜。⑷粗晶區(qū)脆化

熱阻礙區(qū)中被加熱至1100℃13

試述低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)的重要工藝方法。⑴預(yù)熱

預(yù)熱是防止裂紋的有效方法,同時(shí)還有助于改良接頭機(jī)能。但預(yù)熱會(huì)惡化勞動(dòng)前提,使臨盆工藝復(fù)雜化,過(guò)高的預(yù)熱溫度還會(huì)降低接頭韌性。是以,焊前是否須要預(yù)熱以及預(yù)熱溫度切實(shí)事實(shí)上定應(yīng)依照鋼材的成分(碳當(dāng)量)、板厚、構(gòu)造外形、剛度大年夜小以及情形溫度等決定。⑵焊接線能量的選擇

含碳低的熱軋鋼(09Mn2、09MnNb鋼等)以及含碳量偏下限的16Mn鋼焊接時(shí),因?yàn)檫@些鋼的冷裂淬硬、脆化等偏向小,因此對(duì)焊接線能量沒(méi)有嚴(yán)格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn鋼時(shí),為降低淬硬偏向,焊接線能量應(yīng)偏大年夜一點(diǎn)。關(guān)于含V、Nb、Ti的鋼種,為降低熱阻礙區(qū)粗晶脆化所造成的晦氣阻礙,應(yīng)選擇較小的焊接線能量。如15MnVN鋼的焊接線能量應(yīng)操縱在40~45kJ/cm以下。關(guān)于碳及合金元素含量較高而屈從點(diǎn)為490MPa的正火鋼(如18MnMoNb鋼等),因淬硬偏向大年夜,應(yīng)選擇較大年夜的焊接線能量,但當(dāng)采取焊前預(yù)熱時(shí),為了幸免過(guò)熱偏向,能夠適本地削減線能量。⑶后熱及焊后熱處理

后熱是指焊接停止或焊完一條焊縫后,將焊件急速加熱至150~250℃關(guān)于厚壁容器、高剛性的焊接構(gòu)造以及一些在低溫、耐蝕前提下工作的構(gòu)件,焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清除應(yīng)力的高溫回火,其目標(biāo)是清除焊接殘存應(yīng)力,改良組織。焊后急速進(jìn)行高溫回火的焊件,無(wú)需再進(jìn)行后熱處理。14

低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí),若何精確地選用焊接材料?總的原則是依照等強(qiáng)度的要求,即熔敷金屬的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與母材在同一檔次來(lái)選用焊接材料,具體選用,見(jiàn)表7。表7

低合金高強(qiáng)鋼焊接材料的選用鋼

號(hào)強(qiáng)度級(jí)別(MPa)手弧焊埋

焊電

焊CO2焊焊絲焊條焊劑焊絲焊劑焊絲09Mn209Mn2Si09MnV294E43HJ430HJ431SJ301H08AH08MnAH10MnSiH08Mn2SiH08Mn2SiA16Mn16MnCu14MnNb343E50SJ501薄板:H08A

H08MnAHJ431HJ360H08MnMoAH08Mn2SiH08Mn2SiAYJ502-1YJ502-3YJ506-4HJ431HJ430SJ301中板開(kāi)坡口對(duì)接開(kāi)I形坡口對(duì)接H08MnAH10Mn2HJ350厚板深坡口H10Mn2H08MnMoA15MnV15MnVCu16MnNb392E50E55HJ430HJ431開(kāi)I形坡口對(duì)接H08MnA中板開(kāi)坡口對(duì)接H10Mn2H10MnSiHJ431HJ360H10MnMoH08Mn2MoVAH08Mn2SiH08Mn2SiAHJ250HJ350SJ101厚板深坡口H08MnMoA15MnVN15MnVNCu15MnVTiRe441E55E60SJ431H10Mn2HJ431HJ360H10MnMoH08Mn2MoVAH08Mn2SiH08Mn2SiAHJ350HJ250SJ101H08MnMoAH08Mn2MoA18MnMoNb14MnMoV14MnMoVCu490E60E70HJ250HJ350SJ101H08Mn2MoAH08Mn2MoVAH08Mn2NiMoHJ431HJ360H10Mn2MoAH10Mn2MoVAH10Mn2NiMoAH08Mn2SiMoA15

試述16Mn鋼的焊接工藝。16Mn鋼屬于碳錳鋼,碳當(dāng)量為0.345%~0.491%,屈從點(diǎn)等于343MPa(強(qiáng)度級(jí)別屬于343MPa級(jí))。16Mn鋼的合金含量較少,焊接性優(yōu)勝,焊前一樣不必預(yù)熱。但因?yàn)?6Mn鋼的淬硬偏向比低碳鋼稍大年夜,因此在低溫下(如冬季露天功課)或在大年夜剛性、大年夜厚度構(gòu)造上焊接時(shí),為防止顯現(xiàn)冷裂紋,需采取預(yù)熱方法。不合板厚及不合情形溫度下16Mn鋼的預(yù)熱溫度,見(jiàn)表8。16Mn鋼手弧焊時(shí)應(yīng)選用E50型焊條,如堿性焊條E5015、E5016,關(guān)于不重要的構(gòu)造,也可選用酸性焊條E5003、E5001。對(duì)厚度小、坡口窄的焊件,可選用E4315、E4316焊條。表8

焊接16Mn鋼的預(yù)熱溫度焊件厚度

(mm)不合氣溫下的預(yù)熱溫度計(jì)(℃)16以上16~2425~4040以上不低于-10℃不預(yù)熱,-10℃以下預(yù)熱100~150℃不低于-5℃不預(yù)熱,-5℃以下預(yù)熱100~150℃不低于0℃不預(yù)熱,0℃以下預(yù)熱100~150℃均預(yù)熱100~150℃16Mn鋼埋弧焊時(shí)H08MnA焊絲合營(yíng)焊劑HJ431(開(kāi)I形坡口對(duì)接)或H10Mn2焊絲合營(yíng)焊劑HJ431(中板開(kāi)坡口對(duì)接),當(dāng)需焊接厚板深坡口焊縫時(shí),應(yīng)選用H08MnMoA焊絲合營(yíng)焊劑HJ431。16Mn鋼是今朝我國(guó)應(yīng)用最廣的低合金鋼,用于制造焊接構(gòu)造的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。16

試述18MnMoNb鋼的焊接工藝。18MnMoNb鋼的屈從點(diǎn)等于490MPa(屬于490MPa級(jí)鋼),因?yàn)樘技昂辖痄撛氐暮慷驾^高,因此淬火硬偏向及冷裂偏向均比16Mn鋼大年夜。焊接工藝要點(diǎn):1)除電渣焊外,焊前對(duì)焊件應(yīng)采取預(yù)熱方法,預(yù)熱溫度操縱在150~180℃。關(guān)于剛度較大年夜的接頭,預(yù)熱溫度應(yīng)進(jìn)步至180~230℃。焊后或中斷焊接時(shí),應(yīng)急速進(jìn)行250~2)焊接材料的選用,見(jiàn)表7。3)為包管接頭機(jī)能和質(zhì)量,應(yīng)恰當(dāng)操縱焊接線能量,如手弧焊時(shí),焊接線能量應(yīng)操縱在24kJ/cm以下;埋弧焊時(shí),焊接線能量應(yīng)操縱在35kJ/cm以下。但焊接線能量不克不及過(guò)小,不然焊接接頭易顯現(xiàn)淬硬組織和降低韌性。同時(shí),層間溫度應(yīng)操縱在預(yù)熱溫度和300℃4)焊后應(yīng)進(jìn)行熱處理。電渣焊接頭熱處理的方法是900~980℃正火加630~670℃回火。手弧焊及埋弧焊接頭進(jìn)行清除焊接殘存應(yīng)力的高溫回火處理,回火溫度比一樣鋼材回火溫度低17

試述低溫用鋼的焊接工藝。工作溫度等于或低于-20℃的低碳素構(gòu)造鋼和低合金鋼稱(chēng)為低溫用鋼,其商標(biāo)及成分,見(jiàn)表9。對(duì)低溫用鋼的重要要求是應(yīng)包管在應(yīng)用溫度下具有足夠的塑性及抗擊脆性破壞的才能。表9

低溫容器用鋼的商標(biāo)及成分鋼

號(hào)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)CMnSiVTi16MnDR09MnTiCuREDR09Mn2VDR06MnNbDR≤0.20≤0.12≤0.12≤0.071.20~1.601.40~1.701.40~1.701.20~1.600.20~0.60≤0.400.20~0.050.17~0.370.04~0.100.03~0.08鋼

號(hào)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)CuNbRESP≤16MnDR09MnTiCuREDR09Mn2VDR06MnNbDR0.20~0.400.02~0.050.15(參加量)0.0350.0350.0350.0300.0350.0350.0350.030低溫用鋼因?yàn)楹剂康?淬硬偏向和冷裂偏向小,因此焊接性優(yōu)勝。焊接時(shí),為幸免焊縫金屬及熱阻礙區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性,要求采取小的焊接線能量,焊接電流不宜過(guò)大年夜,宜用快速多道焊以減輕焊道過(guò)熱,并經(jīng)由過(guò)程多層焊的重?zé)岣谢?xì)化晶粒,多道焊時(shí)要操縱層間溫度不得過(guò)高,如焊接06MnNbDR低溫用鋼時(shí),層間溫度不得大年夜于300℃。焊接低溫用鋼的焊條,見(jiàn)表10。表10

焊接低溫用鋼焊條焊

號(hào)焊條型號(hào)主

途J506GJ507GRW707W707NiW907NiW107NiE5016GE5015GTW70-7CuE5515C1E5515C2TW10-7Cu焊接-40℃工作的16MnDR鋼焊接-70℃工作的09Mn2V及09MnTiCuRe鋼焊接-70℃工作的低溫鋼及2.5%Ni鋼焊接-90℃工作的3.5%Ni鋼焊接-100℃工作的06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni鋼低溫用鋼焊后可進(jìn)行清除應(yīng)力熱處理,以降低焊接構(gòu)造的脆斷偏向。18

試述珠光體耐熱鋼的焊接工藝。高溫下具有足夠的強(qiáng)度和抗氧化性的鋼稱(chēng)為耐熱鋼,以Cr、Mo為重要合金元素的低合金耐熱鋼,基體組織是珠光體(或珠光體+鐵素體)稱(chēng)為珠光體耐熱鋼,常用鋼號(hào)有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。因?yàn)橹楣怏w耐熱鋼中含有必定量的Cr、Mo和其它一些合金元素,因此熱阻礙區(qū)會(huì)產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織,低溫焊接或焊接剛性較大年夜的構(gòu)造時(shí),易形成冷裂紋。是以在焊接時(shí)應(yīng)采取以下幾項(xiàng)工藝方法:⑴預(yù)熱

預(yù)熱是焊接珠光體耐熱鋼的重要工藝方法。為了確保焊接質(zhì)量,不論在定位焊或正式施焊過(guò)程中,焊件都應(yīng)預(yù)熱并保持為80~150℃用氬弧焊打底和CO2⑵焊后緩冷

焊后應(yīng)急速用石棉布覆蓋焊縫及熱阻礙區(qū),使其遲緩冷卻。⑶焊后熱處理

焊后應(yīng)急速進(jìn)行高溫回火,防止產(chǎn)生延遲裂紋、清除應(yīng)力和改良組織。焊后熱處理溫度應(yīng)幸免在350~500℃溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行,因珠光體耐熱鋼在該溫度區(qū)間內(nèi)有強(qiáng)烈的加火脆性現(xiàn)象。幾種常用珠光體耐熱鋼的焊后熱處理溫度見(jiàn)表11表11

珠光體耐熱鋼焊后熱處理溫度鋼

號(hào)需熱處理厚度(mm)焊后高溫回火溫度(℃)15CrMo12Cr1MoV20CrMo12Cr2MoWVB12Cr3MoVSiTiB>10>6任何厚度任何厚度任何厚度680~700720~760720~760760~780740~78019

珠光體耐熱鋼焊接時(shí),若何精確地選用焊接材料?總的原則是依照化學(xué)成分的要求,即熔敷金屬的化學(xué)成分應(yīng)與母材相當(dāng)來(lái)選用焊接材料。具體選用,見(jiàn)表12。表12

珠光體耐熱鋼焊接材料的選用鋼

號(hào)手

焊埋

焊氣體愛(ài)護(hù)焊焊條商標(biāo)焊條型號(hào)焊絲與焊劑匹配焊絲商標(biāo)15CrMoR307E5515-B2H08CrMoA+IIJ350H08CrMnSiMo12CrMoVR317E5515-B2-VH08CrMoV+HJ350H08CrMnSiMoVCr2MoR407E6015-B3H08Cr3MoMnA+hJ350H08Cr3MoMnSi12CrMoWV-TiBR347E5515-B3-VWBH08Cr2MoWVNbB+HJ250H08Cr2MnWVNbB14MnMoV18MnMoNbJ606J607E6016-D1E6015-D1H08Mn2MoA+HJ350H08Mn2SiMo13MnNiMoNbJ607NiE6015GH08Mn2NiMo+HJ350H08Mn2NiMoSi原則上,各類(lèi)金屬都能進(jìn)行焊接,但金屬本身固有的差不多機(jī)能,還不克不及直截了當(dāng)注解它在焊接時(shí)會(huì)顯現(xiàn)什么問(wèn)題以及焊接后接頭機(jī)能是否能知足應(yīng)用要求,因此,金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性用焊接性來(lái)衡量。

1.焊接性概念

金屬的焊接性是指在必定的焊接工藝前提下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。其內(nèi)容包含兩個(gè)方面:一是金屬在經(jīng)受焊接加工時(shí)對(duì)缺點(diǎn)的敏銳性,即工藝焊接性;二是焊成的接頭在應(yīng)用前提下靠得住運(yùn)行的才能,即應(yīng)用焊接性。

1)工藝焊接性

工藝焊接性是一個(gè)相對(duì)的概念,假如一種金屬能夠在專(zhuān)門(mén)簡(jiǎn)單的工藝前提下焊接而獲得無(wú)缺的接頭,能夠或許知足應(yīng)用要求,就能夠說(shuō)是焊接性優(yōu)勝。反之,假如必須包管專(zhuān)門(mén)復(fù)雜的工藝前提,如高溫預(yù)熱、焊后復(fù)雜熱處理等,或所焊的接頭在機(jī)能上不克不及專(zhuān)門(mén)好地知足要求,就能夠認(rèn)為焊接性差。工藝焊接性確實(shí)是指金屬在必定的工藝前提下,能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的才能。它不是金屬本身固有的機(jī)能,而是隨焊接前提的變更而變更。

2)應(yīng)用焊接性

應(yīng)用焊接性是指全部焊接接頭或整體構(gòu)造知足技巧前提規(guī)定的應(yīng)用機(jī)能的程度。包含力學(xué)機(jī)能、缺口敏銳性、耐腐化性等。

2.焊接性實(shí)驗(yàn)方法

評(píng)判焊接性的方法是多種多樣的,每一種實(shí)驗(yàn)方法差不多上從某一特定的角度來(lái)考察或說(shuō)明焊接性的某一方面。是以,往往須要進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)才可能較周全地說(shuō)明焊接性,從而有助于確信焊接方法、焊接材料、工藝規(guī)范及須要的工藝方法等。

焊接性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容重要有:熱裂紋實(shí)驗(yàn)、冷裂紋實(shí)驗(yàn)、脆性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用機(jī)能實(shí)驗(yàn)等。事實(shí)上施的方法分仿照、實(shí)焊、理論運(yùn)算三大年夜類(lèi)。最常用的是斜Y坡口裂紋實(shí)驗(yàn)、插銷(xiāo)實(shí)驗(yàn)、剛性固定對(duì)接裂紋實(shí)驗(yàn)、可變拘謹(jǐn)裂紋實(shí)驗(yàn)、碳當(dāng)量法等。金屬材料的可焊性是指被焊金屬在采取必定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及構(gòu)造型式前提下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。

鋼材可焊性的重要身分是化學(xué)成分。在各類(lèi)元素中,碳的阻礙最明顯,其它元素的阻礙可折合成碳的阻礙,是以可用碳當(dāng)量方法來(lái)估算被焊鋼材的可焊性。硫、磷對(duì)鋼材焊接機(jī)能阻礙也專(zhuān)門(mén)大年夜,在各類(lèi)合格鋼材中,硫、磷都要受到嚴(yán)格限制。

鋼材塑性優(yōu)勝,淬硬偏向不明顯,可焊性優(yōu)勝。鋼材塑性降低,淬硬偏向明顯,可焊性較差。鋼材塑性較低,淬硬偏向?qū)iT(mén)強(qiáng),可焊性不行。

常用鋼材的可焊性一樣為低碳及低合金鋼較好,中碳及中合金鋼較差,高碳及高合金鋼最差鑄鐵含碳量高,組織不平均,塑性專(zhuān)門(mén)低,屬于可焊性專(zhuān)門(mén)差的金屬材料,是以不該該推敲鑄鐵的焊接構(gòu)件。鑄鐵的焊接主假如焊補(bǔ)工作。鑄鐵焊補(bǔ)時(shí)熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織,易產(chǎn)生裂縫,易產(chǎn)朝氣孔。

焊前將鑄鐵工件整體或局部預(yù)熱到600~700℃

焊補(bǔ)之前,工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃

鋼芯鑄鐵焊條焊絲為低碳鋼,一種是藥皮有強(qiáng)氧化性成分能使熔池中的硅、碳大年夜量燒損,以獲得塑性較好的低碳鋼焊縫。另一種是在藥皮中參加大年夜量釩鐵,能使焊縫金屬成為高釩鋼,是以具有較好的抗裂性及加工性,可用于高強(qiáng)度鑄鐵及球墨鑄鐵的補(bǔ)焊。

鎳基鑄鐵焊條焊絲是純鎳或鎳銅合金,焊補(bǔ)后,焊縫為塑性好的鎳基合金。

銅基鑄鐵焊條用銅絲作焊芯或用銅芯鐵皮焊芯,外涂低氫型涂料。有色金屬可焊性較差,一樣用氬弧焊方法焊接。異種金屬焊接性也較差,經(jīng)由過(guò)程增長(zhǎng)過(guò)渡層金屬和堆焊隔離層的方法解決熔合和母材金屬稀釋問(wèn)題研究在熔化焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的“氣體-熔渣-金屬”之間的物理、化學(xué)變更,熔化金屬的結(jié)晶凝固,以及因?yàn)楹附訜彷喕卦斐傻暮附訜嶙璧K區(qū)內(nèi)金屬的組織和機(jī)能的變更。應(yīng)用冶金學(xué)的常識(shí)研究焊接過(guò)程,促進(jìn)了焊接的成長(zhǎng);同時(shí)焊接冶金的成長(zhǎng)也促使顯現(xiàn)了新的冶金工藝──二次重熔。

焊接化學(xué)冶金

焊接化學(xué)冶金反響的特點(diǎn)是溫度高而時(shí)刻短促;相間反響界面的比別處積大年夜;是以,反響極為猛烈。焊接化學(xué)冶金過(guò)程是分區(qū)域(或時(shí)期)連續(xù)進(jìn)行的;以手工電弧焊為例,可分為藥皮反響區(qū)、熔滴反響區(qū)和熔池反響區(qū)(圖1)。

焊接熔渣是在焊接過(guò)程中,重要由焊條藥皮或焊劑形成的,起冶金處理、機(jī)械愛(ài)護(hù)金屬和改良焊接工藝機(jī)能的感化。焊接熔渣的重要構(gòu)成是各類(lèi)氧化物,還有氟化物、氯化物和硼酸鹽類(lèi)。氧化物有酸性的、中性的和堿性的。衡量熔渣的堿性強(qiáng)弱采取堿度,最常用和簡(jiǎn)便的運(yùn)算方法是堿性氧化物的重量總和同酸性氧化物的重量總和之比(見(jiàn)爐渣)。堿度大年夜于1.3的焊渣稱(chēng)為堿性渣,反之稱(chēng)為酸性渣。焊渣堿度對(duì)焊接冶金過(guò)程有專(zhuān)門(mén)大年夜阻礙。采取堿性焊渣時(shí),焊縫金屬具有較好的綜合機(jī)械機(jī)能,抗裂機(jī)能進(jìn)步,同時(shí)焊縫的脫氧及脫硫也較好。

完美的脫氧可進(jìn)步焊縫金屬(如鋼)的綜合機(jī)械機(jī)能。焊接時(shí)的脫氧過(guò)程可分為兩類(lèi):①先期脫氧,即焊條藥皮或焊劑中的脫氧劑(Mn、Si、Al、Ti等)與高價(jià)氧化物和碳酸鹽類(lèi)在焊接的熔池中早期產(chǎn)生還原反響。②沉淀脫氧,溶于液態(tài)金屬(如鋼液)中的脫氧劑直截了當(dāng)與金屬液體中的FeO產(chǎn)生脫氧反響;各類(lèi)鋼焊接時(shí),應(yīng)用Si、Mn結(jié)合脫氧能取得較好的脫氧后果。沉淀脫氧在脫氧過(guò)程中起最后的決定性感化。

焊縫金屬的凝固

焊接熔池的凝固前提不合于一樣鑄錠。焊接熔池體積小、溫度高而不平均,中間溫度近于沸點(diǎn),而四周差不多上未熔化的被焊接金屬(母材),是以溫度梯度大年夜、冷卻速度快。焊縫凝凝集晶始于熔池邊沿的最低溫度處,以半熔化的母材金屬晶粒為非自發(fā)晶核,開(kāi)端結(jié)晶進(jìn)展,即所謂“聯(lián)生結(jié)晶”。另一特點(diǎn)為因?yàn)槔鋮s速度快,因此結(jié)晶從半熔化的晶粒別處開(kāi)端后,沿著與散熱相反的偏向,以柱狀晶的形狀向熔池中間靈敏進(jìn)展,直到柱狀晶互相接觸為止。同時(shí),因?yàn)橹鶢罹У倪M(jìn)展速度專(zhuān)門(mén)快,熔池中即使存在著難熔質(zhì)點(diǎn),也專(zhuān)門(mén)難作為晶核長(zhǎng)大年夜成等軸晶粒。如許,焊縫就具有柱狀晶特點(diǎn)(圖2)。

焊接熱感化特點(diǎn)

焊接熱源的局部集中,導(dǎo)致不平均的溫度場(chǎng)。離焊縫越遠(yuǎn),被加熱達(dá)到的峰值溫度越低,如圖3所示。不平均的溫度場(chǎng)將引起不平均的應(yīng)力和變形,并造成不平均的組織和機(jī)能變更。此外,焊接熱源始終處于活動(dòng)狀況之中,焊接區(qū)中任何一點(diǎn)的溫度變更差不多上準(zhǔn)穩(wěn)態(tài),熱源移近時(shí)靈敏升溫,熱源移開(kāi)時(shí)則靈敏降溫。這就決定了焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的各類(lèi)冶金學(xué)變更都無(wú)法達(dá)到均衡狀況。

焊接熱輪回特點(diǎn)

焊接區(qū)某點(diǎn)的溫度隨時(shí)刻的變更過(guò)程稱(chēng)為焊接熱輪回。圖4為單道焊接的熱輪回特點(diǎn)。溫度專(zhuān)門(mén)快地升高到峰值溫度(Tmax,例如低合金鋼手弧焊時(shí)在4秒內(nèi)即可升到1100℃。而高溫逗留時(shí)刻tH專(zhuān)門(mén)短,例如在Ac3(見(jiàn)鐵碳均衡圖)以上只有幾秒到十幾秒鐘。冷卻速度ωc相昔時(shí)夜,往往會(huì)引起淬火。決定焊接熱輪回特點(diǎn)的重要身分是材料的熱物理機(jī)能、焊件尺寸、焊件初始溫度以及焊接工藝參數(shù)。

多道焊時(shí),其焊接熱輪回具有更為復(fù)雜的特點(diǎn)。后一焊道對(duì)前一焊道起后熱感化,產(chǎn)生熱處理后果;而前一焊道對(duì)后一焊道具有預(yù)熱的感化。

焊接熱阻礙區(qū)的范疇和組織變更

加熱峰值溫度低于材料的熔化溫度(Ts)而又高于材料能產(chǎn)生組織變更的臨界溫度(Tcr)的母材區(qū)域,即為熱阻礙區(qū)。對(duì)大年夜多半非調(diào)質(zhì)鋼常取其Ac1為其Tcr;而對(duì)調(diào)質(zhì)鋼,事實(shí)上際回火溫度即為其Tcr。在焊接熱輪回的感化下,熱阻礙區(qū)內(nèi)本質(zhì)上在進(jìn)行著一種專(zhuān)門(mén)情勢(shì)的熱處理,其成果往往是使焊前的熱處理后果受到破壞,在不合的局部地位會(huì)產(chǎn)生各種組織變更,從而引起硬化、軟化以及脆化現(xiàn)象,甚至還會(huì)產(chǎn)生焊接裂紋。

一樣說(shuō)來(lái),對(duì)調(diào)質(zhì)鋼而言,凡跨過(guò)Ac1的部位可能產(chǎn)生淬火組織,而溫度介于Ac1和原始溫度之間的部位將進(jìn)行回火過(guò)程。對(duì)非調(diào)質(zhì)鋼而言,在跨過(guò)Ac1的部位因?yàn)楫a(chǎn)生相變,隨溫度不合而使其晶粒粗細(xì)差別專(zhuān)門(mén)大年夜。例如圖5為正火處理的15MnVNb鋼埋弧主動(dòng)焊時(shí)的熱阻礙區(qū)組織變更特點(diǎn)。

關(guān)于沉淀強(qiáng)化合金,在熱阻礙區(qū)內(nèi)將產(chǎn)生相的消融和析出過(guò)程,??梢?jiàn)到粗晶粒的局部固溶區(qū)和因?yàn)檫^(guò)時(shí)效而產(chǎn)生的軟化。關(guān)于冷作強(qiáng)化的金屬,在熱阻礙區(qū)內(nèi)因?yàn)楫a(chǎn)生答復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程,而可顯現(xiàn)軟化區(qū)域。

第四節(jié)常用金屬材料的焊接

金屬材料的焊接性,俗稱(chēng)可焊性,是指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。重要指在必定的焊接工藝前提下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。

焊接奧氏體不銹鋼時(shí),專(zhuān)門(mén)輕易獲得無(wú)缺點(diǎn)的焊接接頭,即接合機(jī)能好。

金屬材料的焊接性重要決定于焊接接頭的組織及其機(jī)能。一樣說(shuō)來(lái),焊接同種金屬材料時(shí),接頭組織與焊件雷同或鄰近,焊接性較好;焊接異種金屬材料時(shí),接頭組織至少與某一焊件不合,焊接性較差。不管采取何種材料焊接,假如焊接接頭中形成又脆又硬的組織,則焊接性就差。

一樣說(shuō)來(lái),鍛造要產(chǎn)生鍛造熱應(yīng)力,鍛造要產(chǎn)生形變應(yīng)力,熱處理要產(chǎn)生組織應(yīng)力。熔焊和釬焊的焊縫金屬能夠近似算作是經(jīng)歷了鍛造過(guò)程;壓焊接頭能夠近似算作是經(jīng)歷了鍛造過(guò)程。焊接時(shí)局部加熱后冷卻能夠近似算作是焊接接頭經(jīng)歷了熱處理過(guò)程。是以,焊接過(guò)程中焊件內(nèi)將產(chǎn)生熱應(yīng)力、形變應(yīng)力和組織應(yīng)力,它們的矢量和確實(shí)是焊策應(yīng)力。焊策應(yīng)力將導(dǎo)致焊接接頭產(chǎn)生裂紋的偏向和焊件的變形。假如被焊材料具有優(yōu)勝的塑性,將可能經(jīng)由過(guò)程塑性變形減緩應(yīng)力,從而削減熱裂紋、冷裂紋產(chǎn)生的偏向性。是以,材料的塑性也是阻礙其焊接性的一個(gè)重要身分。

一、金屬材料的焊接性

鋼材焊接性評(píng)定的最簡(jiǎn)便方法確實(shí)是碳當(dāng)量法。在鋼材的成分中,阻礙最大年夜的是碳。其次是錳、鉻、釩等,平日把鋼中合金元素(包含碳)的含量按其感化換算成碳的相當(dāng)含量,稱(chēng)為碳當(dāng)量,用符號(hào)CE來(lái)表示。碳當(dāng)量可作為評(píng)定鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)。國(guó)際焊接學(xué)會(huì)舉薦碳素構(gòu)造鋼、低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼按下面公式運(yùn)算其碳當(dāng)量。

式中化學(xué)元素符號(hào)表示該元素在鋼中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的上限。實(shí)踐證實(shí),碳當(dāng)量越大年夜,鋼材的焊接性就越差。

依照體會(huì),當(dāng):

CE<0.4%時(shí),鋼材的淬硬偏向小,焊接性優(yōu)勝,焊接這類(lèi)材料時(shí)一樣不需預(yù)熱。只有在工件厚大年夜或低溫下焊接時(shí)才推敲焊前預(yù)熱。

CE=0.4%-0.6%時(shí),鋼材的淬硬偏向較大年夜,焊接性較差,須要采取恰當(dāng)?shù)念A(yù)熱、緩冷等工藝方法。

CE>0.6%時(shí),鋼材的淬硬偏向嚴(yán)峻,焊接性差,須要進(jìn)行較高溫度的預(yù)熱和采取嚴(yán)格的工藝方法。

應(yīng)用碳當(dāng)量法只能簡(jiǎn)便粗略地評(píng)定鋼材的焊接性,因?yàn)殇摬牡暮附有赃€要受專(zhuān)門(mén)多身分的阻礙。鋼材的實(shí)際焊接性,還應(yīng)依照焊件的具體情形經(jīng)由過(guò)程實(shí)驗(yàn)確信。

二、常用金屬材料的焊接

(一)非合金鋼及合金鋼的焊接性

1、低碳鋼的焊接因?yàn)榈吞间撝刑嫉馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)不大年夜于

0.25%,有優(yōu)勝的塑性,也沒(méi)有淬硬偏向,因此,焊接性優(yōu)勝。

幾乎所有的焊接方法都可有用于焊接低碳鋼,并能包管焊接接頭質(zhì)量。應(yīng)用最多的方法是焊條電弧焊、埋弧、主動(dòng)焊、電渣焊、氣體愛(ài)護(hù)焊和電阻焊。

2、中高碳鋼的焊接因?yàn)橹刑间撝刑嫉馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.25%-

0.6%之間,含碳量比較高,淬硬性比較嚴(yán)峻,焊接接頭易形成淬硬組織、氣孔和裂紋,是以,焊接性比較差。

關(guān)于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大年夜于0.6%的高碳鋼,其焊接性更差,有著與中碳鋼類(lèi)似的焊接特點(diǎn),這類(lèi)鋼一樣不消于制造焊接構(gòu)造件,有時(shí)只用來(lái)修補(bǔ)工件。

3、低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼的焊接在焊接臨盆中,因?yàn)榈秃辖鸶邚?qiáng)度構(gòu)造鋼的含碳量屬于低碳鋼范疇,是以,應(yīng)用較廣。但因?yàn)楹辖鹪氐姆N類(lèi)和含量不合,其焊接性也有所不合,當(dāng)碳當(dāng)量越高,焊接性就越差。

4、奧氏體不銹鋼的焊接性在不銹鋼焊接資估中,應(yīng)用最廣泛的是奧氏體不銹鋼,其焊接時(shí),一樣不需采取專(zhuān)門(mén)的工藝方法,焊接機(jī)能優(yōu)勝。

奧氏體不銹鋼常用焊條電弧焊和鎢極氬弧焊或埋弧主動(dòng)焊進(jìn)行焊接,焊條電弧焊時(shí),焊條的化學(xué)成分必須與母材雷同;氬弧焊和埋弧主動(dòng)焊時(shí),應(yīng)選用能包管焊縫化學(xué)成分與母材雷同的焊絲。第三節(jié)

低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接一、低碳調(diào)質(zhì)鋼典范鋼種成分及機(jī)能

熱扎和正火前提下,鋼中經(jīng)由過(guò)程增長(zhǎng)合金元素的含量來(lái)進(jìn)步強(qiáng)度,其成果是塑性和韌性降低,同時(shí)跟著強(qiáng)度進(jìn)步越多,塑性和韌性降低越多。當(dāng)鋼中合金元素含量跨過(guò)必定范疇后會(huì)顯現(xiàn)韌性的大年夜幅度降低。是以,抗拉強(qiáng)度大年夜于600MPa的高強(qiáng)鋼一樣都須要調(diào)質(zhì)處理。

是以低碳調(diào)質(zhì)鋼進(jìn)步強(qiáng)度不純真經(jīng)由過(guò)程合金強(qiáng)化,還要經(jīng)由過(guò)程熱處理——調(diào)質(zhì)強(qiáng)化處理。鋼中一樣參加Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Ti等元素,目標(biāo)是包管足夠的淬透性和馬氏體回火穩(wěn)固性,使珠光體和貝氏體改變推遲,使馬氏體改變的臨界冷卻速度降低大年夜。常用的低碳調(diào)質(zhì)鋼為了獲得優(yōu)勝的綜合機(jī)能和焊接性,一樣含碳量不大年夜于0.18%,如許經(jīng)由過(guò)程淬火和回火(即調(diào)質(zhì)處理)獲得回火索氏體和回火馬氏體組織,使之具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)勝的塑性。別的,除了取決于化學(xué)成專(zhuān)門(mén),還要履行精確的熱處理軌制。一樣為奧氏體化—淬火—回火,也有少數(shù)鋼采取奧氏體化—正火—回火。

低碳調(diào)質(zhì)鋼的特點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度(屈從強(qiáng)度490~980MPa),并有優(yōu)勝的塑性、韌性和耐磨性。鋼中強(qiáng)度級(jí)別不合參加的合金元素及其含量也不合。

成分:

抗拉強(qiáng)度σb:1.600MpaSi-Mn和Si-Mn差不多上加少量Cr、Ni、Mo、V

2.700MpaSi-Mn-Cr-Ni-Mo加少量V,合金元素參加量較600高

具有較好的沖擊韌性,用于低溫服役的焊接構(gòu)造,露天煤礦大年夜型挖掘機(jī)

3.800MpaSi-Mn-Cr-Ni-Mo-Cu-V系并參加必定的B

工程機(jī)械、礦山機(jī)械。推土機(jī)、工程起重機(jī)、重型汽車(chē)

4.1000Mpa同800Mpa合金參加較多,為包管韌性參加Ni較多

工程機(jī)械高耐磨件,核動(dòng)力裝配、航空航天設(shè)備上

二、低碳調(diào)質(zhì)鋼的可悍性分析

低碳調(diào)質(zhì)鋼含碳量低,合金成分切實(shí)事實(shí)上定也都推敲了材料的可焊性,其工藝要求全然與正

火鋼類(lèi)似.差別是這類(lèi)鋼經(jīng)由過(guò)程調(diào)質(zhì)強(qiáng)化,故在焊接接頭熱阻礙區(qū)除了脆化外還有軟化問(wèn)題。(一)熱裂紋

低碳調(diào)質(zhì)鋼中S、P雜質(zhì)操縱嚴(yán),含C量低、含Mn量較高.是以熱裂紋偏向較小。對(duì)一些高Ni低Mn型低合金高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼(HY80),焊縫中的含Mn量可經(jīng)由過(guò)程焊接材料加以調(diào)劑,焊接熱裂紋是可不能產(chǎn)生的。

(一)

熱阻礙區(qū)的液化裂紋

液化裂紋重要產(chǎn)生在高Ni低Mn的低合金高強(qiáng)鋼中.這是因?yàn)楹琈n量低,對(duì)脫S晦氣,焊縫金屬中的S和Ni、Fe形成低熔點(diǎn)共晶,低熔點(diǎn)共晶處于晶界上而產(chǎn)生液化裂紋。液化裂紋產(chǎn)生偏向與含C量及Mn/s有關(guān),含C量越高,要求Mn/S也較高。如當(dāng)W(C)<0.2%,W(Mn)/W(s)>30時(shí),液化裂紋敏銳性較小。是以,幸免液化裂紋的關(guān)鍵在于操縱C和S含量,包管高數(shù)值的W(Mn)/W(S)。

例如HY-80

含Ni量較高

Mn/s=0.40/0.025=16

易裂

HY-130含Ni量高于HY-80

Mn/s=0.90/0.01=90

對(duì)裂紋不敏銳

此外,焊接線能量越大年夜,金屬晶粒長(zhǎng)得越大年夜.晶界熔化得越嚴(yán)峻.液態(tài)晶間層存在的時(shí)刻越長(zhǎng),液化裂紋產(chǎn)生的偏向越大年夜。

(二)

冷裂紋

低碳調(diào)質(zhì)鋼是經(jīng)由過(guò)程參加進(jìn)步

淬透性的合金元素,包管獲得強(qiáng)度高、塑性和韌性好的低碳馬氏體和部分下貝氏體。因?yàn)榇阃感栽鲩L(zhǎng),使得CCT曲線大年夜大年夜右移,除非冷卻速度專(zhuān)門(mén)緩

慢,高溫改變一樣可不能產(chǎn)生。然則,這類(lèi)鋼馬氏體含碳量專(zhuān)門(mén)低,馬氏體開(kāi)端改變溫度Ms較

高,在該溫度下以較慢的速度冷卻,形成的馬氏體還能來(lái)得及進(jìn)行一次“自回火”處理,因此實(shí)際上冷裂偏向并不必定專(zhuān)門(mén)大年夜。若馬氏體改變時(shí)冷卻速度較快,得不到“自回火”后果,冷裂偏向就會(huì)增大年夜。

例如HT-80:冷卻速度小F+P、中速B+M、快冷M

馬氏體開(kāi)端改變溫度Ms較高,大年夜于400℃,在該溫度下,以較慢的速度冷卻,形成的馬氏體還能來(lái)得及進(jìn)行一次“自回火”處理。

(三)

再熱裂紋

從合金體系來(lái)說(shuō),為加強(qiáng)其淬透性和進(jìn)步抗回火機(jī)能,參加的合金元素Cr、Mo、V、Ti、

Nb、B等,大年夜多半都能引起再熱裂紋.個(gè)中V的阻礙最大年夜,Mo的阻礙次之。一樣認(rèn)為,Mo-V鋼、(Cr-Mo-V鋼對(duì)再熱裂紋較敏銳;Cr-Mo鋼、Mo-B鋼有必定的再熱裂紋偏向,焊接時(shí)都應(yīng)當(dāng)留意再熱裂紋問(wèn)題。多元化鋼HT-80Si-Mn-Cr-Ni-Mo-Cu-V-B含有多種促使再熱裂紋的元素。500~650℃加熱2小時(shí)就顯現(xiàn)再熱裂紋。14MnMoNbB對(duì)再熱裂紋也敏銳。

(五)層狀扯破

低碳調(diào)質(zhì)鋼的臨盆操縱較嚴(yán),其雜質(zhì)含量低,純潔度高,層狀扯破的敏銳性低,到今朝尚

來(lái)見(jiàn)這方面報(bào)導(dǎo)。

(六)熱阻礙區(qū)機(jī)能的變更

l、過(guò)熱區(qū)的脆化

低碳調(diào)質(zhì)鋼的合金化是經(jīng)由過(guò)程合金元素的感化進(jìn)步其淬透性,包管獲得高強(qiáng)度、高塑性和

韌性的低碳馬氏體和下貝氏體。凡是晦氣形成低碳馬氏體+下貝氏的緣故都邑引起組織塑

性和韌性降低——脆化,如因?yàn)檫^(guò)熱造成奧氏體晶粒粗化引起的脆化;形成上貝氏體引起的

脆化;因?yàn)楹辖鸹潭仍鲩L(zhǎng)進(jìn)步了奧氏體的穩(wěn)固性,在貝氏體中的鐵素體之間形成M-A

組元引起的脆化等。

這類(lèi)鋼焊接時(shí)各自都有一個(gè)韌性最佳的t8-5(800~500℃冷卻時(shí)刻),在這時(shí)獲得

低碳馬氏體+(10~30%)貝氏體,韌性最好。冷卻時(shí)刻小于該值時(shí)可獲得100%低碳馬氏體,

韌性雖較好,但不如前者。

例如:關(guān)于HT100(B)HT100(A)HT80

t8/5有個(gè)最佳值

HT100(B)t8/5大年夜約為90S時(shí),組織為M+B下;大年夜于90時(shí)B上+B下;連續(xù)增長(zhǎng)B上

HT100(A)t8/5大年夜約為25S,組織為M+B下;大年夜于25時(shí)B上+B下;連續(xù)增長(zhǎng)B上;小于25為M

HT80t8/5大年夜約為12S,組織為M+B下;大年夜于12時(shí)B上+B下;連續(xù)增長(zhǎng)B上;小于12為M

跟著t8/5增長(zhǎng),引起粗晶脆化外,重要緣故還有B上和M-A組元。

2、焊接熱阻礙區(qū)的軟化

調(diào)質(zhì)鋼是經(jīng)由淬火+高溫回火熱處理,獲得回火索氏體組織,滲碳體為球狀。焊接時(shí),

焊接接頭熱阻礙區(qū)受到不合熱輪回的阻礙,組織產(chǎn)生了響應(yīng)變更(變更水平和區(qū)域與焊接方

法及工藝參數(shù)有關(guān)),致使焊接接頭熱阻礙區(qū)綜合機(jī)械機(jī)能低于母材(也確實(shí)是說(shuō)焊接調(diào)質(zhì)鋼,

焊接接頭熱阻礙區(qū)為焊接構(gòu)造強(qiáng)度的脆弱處),這種阻礙對(duì)焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的低碳調(diào)

質(zhì)鋼優(yōu)其明顯,焊接時(shí)必須推敲到這一問(wèn)題。

三、低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝

低碳調(diào)質(zhì)鋼的組織為低碳馬氏體+下貝氏體,強(qiáng)度和韌性都較高。這在一樣電弧焊前提下就可獲得與母材鄰近的熱阻礙區(qū)。然則,為了包管焊接接頭的機(jī)能制訂低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接工藝的重要依照一是要求在馬氏體改變時(shí)冷速不克不及太快,以免產(chǎn)生冷裂;二是要求在800℃~500℃之間的冷卻速度大年夜于產(chǎn)生脆性混淆組織的臨界溫度。至于熱阻礙區(qū)的軟化問(wèn)題在采取小線能量的焊接后就可全然解決。

(一)

焊接工藝方法和焊接材料的選擇

1.焊接工藝方法

調(diào)質(zhì)鋼只要加熱溫度跨過(guò)其回火溫度,它的機(jī)能(綜合機(jī)械機(jī)能)就會(huì)降低,問(wèn)題隨調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度級(jí)其余進(jìn)步而變得加倍明顯。平日解決方法是焊后從新調(diào)質(zhì)處理,盡量限制焊接過(guò)程中的熱量輸入。

焊接σS>980MPa的調(diào)質(zhì)鋼(如HP-9-4-20,10Ni-Cr-Mo-Co等調(diào)質(zhì)鋼)時(shí).

必須采取鎢極氬弧焊或電子束焊之類(lèi)的焊接方法。

關(guān)于σS<980MPa的凋質(zhì)鋼,手工電弧焊、埋弧主動(dòng)焊、熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊和鎢極氬弧焊都能夠采取(但對(duì)σS>686MPa的調(diào)質(zhì)鋼,熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊是最合適的主動(dòng)焊法)。

關(guān)于輸入熱量多、冷卻速度慢的多絲埋弧焊或電渣焊,假如必須采取就要進(jìn)行焊后調(diào)質(zhì)

處理。

2.焊接材料

低碳調(diào)質(zhì)鋼焊后—般不再進(jìn)行熱處理,要求焊縫金屬在焊接狀況具有與母材近似相等

的機(jī)械機(jī)能。專(zhuān)門(mén)情形(構(gòu)造剛度專(zhuān)門(mén)大年夜),為幸免裂紋可選擇比母材強(qiáng)度稍低些的焊接材料。

幾種調(diào)質(zhì)鋼的焊接材料見(jiàn)表

(二)焊接工藝參數(shù)的選擇

重要推敲冷裂紋和脆化兩方面。防止冷裂紋要求冷卻速度慢些,脆化則要求冷卻速度要快些為好(M+B下)見(jiàn)圖P41HT-80鋼冷速上限不產(chǎn)生冷裂紋,下限包管HAZ不產(chǎn)生脆化的混淆組織,見(jiàn)暗影部分,E應(yīng)當(dāng)包管過(guò)熱區(qū)的冷卻速度剛好在該區(qū)內(nèi)。但關(guān)于大年夜厚板,即使采取大年夜線能量,冷速也專(zhuān)門(mén)大年夜,要預(yù)熱來(lái)解決。

1.焊接線能量

在包管不出裂紋,知足熱阻礙區(qū)塑性、韌性的前提下,線能量應(yīng)當(dāng)盡可能選擇大年夜些。幾

種鋼材的最大年夜線能量見(jiàn)表

2.預(yù)熱溫度

當(dāng)線能量的數(shù)值達(dá)到了最大年夜許可值時(shí)還不克不及幸免裂紋的產(chǎn)生,必須采取預(yù)熱方法。預(yù)

熱主假如為了防止冷裂,但從800℃~500℃區(qū)間的冷卻速度來(lái)看,因?yàn)轭A(yù)熱減緩了該區(qū)域

內(nèi)的冷卻速度,獲得上貝氏體的可能性增長(zhǎng),熱阻礙區(qū)的塑性和韌性會(huì)受到晦氣的阻礙,預(yù)熱溫度一樣低于200℃

。幾種低碳調(diào)質(zhì)鋼的最低預(yù)熱溫度和層間溫度見(jiàn)表

3.焊后熱處理

低碳馬氏體+下貝氏體組織的低碳調(diào)質(zhì)鋼能包管其焊接熱阻礙區(qū)在快速冷卻時(shí)獲得高強(qiáng)度及塑性和韌性,為了防止焊件脆斷的清除應(yīng)力退火就沒(méi)有須要。清除應(yīng)力退火處理只用于要求耐應(yīng)力腐化的焊件,為了包管材料的機(jī)能,清除應(yīng)力退火的溫度應(yīng)比該鋼材調(diào)質(zhì)時(shí)的回火溫度低30℃閣下。第五節(jié)

專(zhuān)用鋼焊接的專(zhuān)門(mén)要求一、珠光體耐熱鋼焊接的專(zhuān)門(mén)要求

(一)

典范鋼種及成分

(二)

這類(lèi)鋼的合金元素總含量一樣不跨過(guò)5%~7%,正火后獲得珠光體組織,在500℃~

600℃時(shí)具有優(yōu)勝的熱強(qiáng)性,冷加工、熱加工和焊接機(jī)能也優(yōu)勝,價(jià)格比較廉價(jià)。是以這種鋼被廣泛地應(yīng)用于制造蒸汽動(dòng)力發(fā)電設(shè)備,個(gè)中應(yīng)用最多的是鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼。這類(lèi)鋼的含Cr量—般為0.5%~9%,含Mo量—般為0.5%~1%。跟著Cr和Mo含量的增長(zhǎng),這類(lèi)鋼的高溫強(qiáng)度、抗氧化機(jī)能和抗硫化物腐化機(jī)能也隨之進(jìn)步。別的,這類(lèi)鋼中參加少量的合金元素V、W、Ti、Nb等,可進(jìn)一步進(jìn)步熱強(qiáng)性。常用珠光體耐熱鋼及其化學(xué)成分如表

(二)

珠光體耐熱鋼的重要焊接性問(wèn)題

與低碳調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼專(zhuān)門(mén)類(lèi)似,HAZ硬化、冷裂、軟化、再熱裂紋、回火脆化現(xiàn)象。

1.焊接接頭產(chǎn)生冷裂紋

珠光體耐熱鋼焊接過(guò)程中最常見(jiàn)的焊接缺點(diǎn)之一確實(shí)是在熱阻礙區(qū)的粗晶區(qū)產(chǎn)生冷裂紋,在實(shí)際臨盆中,為了防止冷裂紋的顯現(xiàn),一樣都采取焊前預(yù)熱、操縱層間溫度、焊后去氫處理、改良組織狀況以及減小和清除應(yīng)力等處理方法。

2.焊縫中產(chǎn)生熱裂紋

在實(shí)際臨盆中應(yīng)用的珠光體耐熱鋼,專(zhuān)門(mén)少在熱阻礙區(qū)產(chǎn)生熱裂紋,而多半在焊縫中產(chǎn)牛,專(zhuān)門(mén)是弧坑處。熱裂紋的產(chǎn)生與珠光體耐熱鋼的凝固溫度區(qū)間的大年夜小有直截了當(dāng)關(guān)系。凝固溫度區(qū)間越大年夜產(chǎn)生熱裂紋的偏向就越大年夜;反之,產(chǎn)生熱裂紋的偏向就越小。這種熱裂紋的產(chǎn)生部位一樣都在柱狀晶的交界處。出為柱狀晶交界處往往是焊縫液相金屬的最后凝固地位.也是雜質(zhì)和低熔點(diǎn)共晶物的富集部位。研究注解,合金元素S、C、P、Cu和Ni等能促進(jìn)熱裂紋的產(chǎn)今,而Mn和Ca在必定程度上能克制熱裂紋的產(chǎn)生。

3.熱阻礙區(qū)的再熱裂紋

這類(lèi)鋼中參加少量的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb等,它們差不多上強(qiáng)烈碳化物形成元素,會(huì)增長(zhǎng)鋼的再熱裂紋敏銳性。再熱裂紋的產(chǎn)生部位一樣都在工件較厚的處所。因此,在厚板構(gòu)造的焊接過(guò)程中,當(dāng)焊縫焊到必定厚度后,先輩行—次中心清除應(yīng)力熱處理,有利于防止再熱裂紋的產(chǎn)生。

4.回火脆化現(xiàn)象

Cr-Mn鋼產(chǎn)生回火脆化的重要緣故是因?yàn)樵诨鼗鸫嗷瘻囟确懂爟?nèi)經(jīng)久加熱后,雜

質(zhì)元素P、As、Sn和Sb等在晶界上偏析而引起的晶界脆化現(xiàn)象,此外與促進(jìn)回火脆化

元素Mn和Si也有—定關(guān)系。是以,對(duì)基休金屬來(lái)說(shuō),嚴(yán)格操縱有害雜質(zhì)元素的含量,

同時(shí)降低Mn和Si含量是解決脆化的有效方法。

(三)珠光休耐熱鋼焊接工藝特點(diǎn)

1.預(yù)熱和層間溫度的操縱

預(yù)熱和層間溫度的操縱是防止珠光體耐熱鋼產(chǎn)生冷裂紋的一種比較有效的工藝措

施。一樣情形下,珠光體耐熱鋼的預(yù)熱溫度和層間溫度應(yīng)操縱在150~350℃之間。

2.焊接方法

焊接臨盆中最常用的兩種焊接方法是鎢極氬弧焊封底手工電弧焊蓋面和埋弧主動(dòng)焊。

3.焊后回火處理

珠光體耐熱鋼一樣情形下是經(jīng)由熱處理后供貨應(yīng)用的,針對(duì)這些鋼種焊后大年夜多半要進(jìn)行高溫回火處理。

4.焊接材料的選擇

珠光體耐熱鋼經(jīng)久處于高溫、高壓前提下工作,對(duì)接頭的質(zhì)量的要求較高,不管是

常溫機(jī)械機(jī)能,照樣高溫機(jī)能、抗氧化性及組織穩(wěn)固性等方面都應(yīng)知足產(chǎn)品運(yùn)行的技巧

要求。是以焊接材料的選擇是十分重要的。焊接材料的選擇應(yīng)力爭(zhēng)焊縫金屬成分和機(jī)械

機(jī)能與母材相匹配。假如焊縫金屬成分與母材成分相差專(zhuān)門(mén)大年夜時(shí),其接頭經(jīng)久在高溫下工作或經(jīng)焊后熱處理,因成分不均勺,有些元素將產(chǎn)生擴(kuò)散,成果導(dǎo)致接頭的持久強(qiáng)度明顯降低。但在實(shí)際焊接臨盆中,為了防止焊縫金屬熱裂紋,焊縫金屬的含碳量一樣要比母材金屬低—些(但一樣不低于0.07%),現(xiàn)在的焊縫金屬機(jī)能有時(shí)要低于母材,但若焊接材料選擇恰當(dāng),焊縫金屬的機(jī)能是完全能與母材相匹配的。別的,在焊補(bǔ)缺點(diǎn)或者焊

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