焊接

合集下载

什么叫焊接什么是焊接

什么叫焊接什么是焊接

什么叫焊接什么是焊接什么叫焊接?什么是焊接?00焊接的定义:焊接是通过加热、加压,或两者并用,用或不用填充材料,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。

焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。

通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使焊件达到结合的一种方法叫焊接。

焊接不仅可以解决各种钢材的连接,而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接,因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。

据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。

焊接前的准备工作1、检查装配间隙和坡口角度。

焊件边缘开坡口的目的是为了保证施焊过程中焊件全部厚度内充分焊透,以形成牢固的接头。

正确地加工坡口,是保证焊接质量的必要条件。

2、清理坡口表面。

为了保证焊缝质量,在焊接以前必须把坡口表面的油、漆、锈等杂质清除干净,范围是焊缝两侧各20—30mm,必须使坡口表面出现金属光泽。

3、焊条、焊剂按规定烘干、保温;焊丝需去油、锈;保护气体应保持干燥。

4、选择焊机及其极性;规定焊接规范;确定焊接顺序。

5、用定位焊的方法固定焊件间的相对位置,防止焊件在焊接过程中变形,使焊接作业能正常进行。

6、为了使焊件在焊接以后缓慢而均匀地冷却,防止焊缝及热影响区出现裂纹,要对焊件进行预热。

7、组装后,应对接头进行检验,合格后方可施焊。

焊接的常识1、一般根据钢材强度等级来选相应的焊条,同时考虑焊接结构尺寸、形状、坡口、工作条件、受力情况、综合分析选用需要的焊条和工艺措施。

2、对焊缝冷却速度快,使强度增高,焊缝易产生裂纹的情况,可选用比母材强度低一级的焊条。

3、遇厚板多层焊或焊后正火处理等情况,须防止焊缝强度过低现象出现。

4、对同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选用,主要考虑工件结构形状、钢板厚度、工作条件等,一般要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力强,要选用碱性(低氢)焊条。

什么是焊接?

什么是焊接?

什么是焊接?焊接是一种常用于金属加工的工艺,通过将两个或多个金属零件加热至熔化,然后冷却硬化,使它们永久连接在一起。

焊接技术广泛应用于制造业和建筑业,是现代工业领域中必不可少的工艺。

一、焊接的基本原理焊接的基本原理是利用热能将金属加热至熔点,再通过施加一定的压力,使金属在熔化状态下接触并结合。

焊接过程中,通常会使用一种称为焊条的填充材料来填补焊缝。

焊接材料可以是与被焊接金属相同的材质,也可以是与其不同的材质。

1. 热能的应用:焊接过程中,热能是实现金属熔化的关键。

热能可以通过电弧、火焰、摩擦等多种方式产生,并用于加热金属。

2. 施加压力:施加压力有助于使金属在熔化状态下充分接触,并形成稳定的焊缝。

焊接时,可以通过机械装置或者人工施加压力。

二、焊接的分类根据焊接过程中是否使用额外的填充材料,焊接可以分为无填充材料焊接和有填充材料焊接两大类。

1. 无填充材料焊接:无填充材料焊接是指在焊接过程中,不使用额外的填充材料。

这种焊接适用于金属零件之间的接合,通过融化两个零件的接触面,使其结合。

2. 有填充材料焊接:有填充材料焊接是指在焊接过程中使用额外的填充材料来填补焊缝。

填充材料可以是相同或不同于被焊金属的材料,用以加强焊缝的强度和稳定性。

三、焊接的优缺点焊接作为一种常用的金属加工工艺,具有以下优点和缺点:1. 优点:(1)焊接后的连接强度高:焊接可以实现金属的永久连接,焊接接头的强度通常等于或接近于基材的强度。

(2)焊接过程冷加工对金属的影响小:相较于其他金属连接方式,如铆接或螺纹连接,焊接过程中对金属的形变和残余应力影响较小。

(3)适用于多种材料的连接:焊接可以用于不同种类金属的连接,包括铁、铝、钢、铜等。

2. 缺点:(1)焊接过程需要能量消耗:焊接过程需要消耗大量热能,对环境产生一定的负面影响。

(2)焊接过程对工件造成变形:由于焊接过程中产生的高温和冷却过程中的热应力,可能导致工件的变形。

(3)焊接接头的瑕疵:焊接接头可能存在瑕疵,如气孔、夹渣、裂纹等,需要通过质量检验和控制来确保焊接质量。

各种焊接技术知识汇总

各种焊接技术知识汇总

各种焊接技术知识汇总焊接是一种常用的金属加工方法,通过将两个或多个金属部件连接在一起,实现可靠的连接和结构强度。

在现代工程领域,焊接技术广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑结构等各个行业。

本文将对一些常见的焊接技术进行汇总总结,旨在帮助读者全面了解和掌握不同类型的焊接技术。

一、常见的焊接技术1. 电弧焊电弧焊是最常见和经典的焊接技术之一。

它通过产生高温的电弧,在焊接接头上产生足够的热量来融化金属,然后使用焊芯材料填充缝隙,形成坚固的焊接接头。

常见的电弧焊包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。

2. 焊接、切割与热加工等常用设备的规格和功率相对较小。

成本较低,适用于各种金属材料的焊接。

3. 气体焊气体焊是使用气体作为保护和热源的一种焊接方法。

常见的气体焊包括氩弧焊、氧-乙炔焊和氧-丙炔焊等。

气体焊的优点是焊接过程中产生的热量较小,对焊接材料的影响较小,适用于对焊接材料要求较高的应用领域。

4. 焊接等热加工设备因为功率大都较大,需要专门的设备和操作技术,适合用于批量生产和大型焊接工程。

5. 摩擦焊摩擦焊是一种特殊的焊接方式,它利用两个工件之间的摩擦产生热量,将金属材料加热到塑性状态,然后施加一定的压力使其连接在一起。

摩擦焊的优点是焊接速度快、焊点周围的热影响区小,适用于对材料影响要求较高的领域。

二、焊接过程中的注意事项1. 做好金属材料的准备工作在进行焊接之前,一定要对金属材料进行充分的表面清洁和准备工作,确保焊接接头无油污、锈蚀和其他杂质的存在,以免影响焊接质量。

2. 控制焊接参数在进行焊接时,要根据具体的焊接规程和焊接材料,合理控制电流、电压、焊接速度和保护气体流量等参数,以保证焊接质量。

3. 控制热输入量热输入量是焊接过程中一个非常重要的因素。

过高的热输入量可能导致焊接接头变形、焊缝裂纹等问题,而过低的热输入量则可能导致焊接接头强度不足。

因此,要根据具体情况合理控制热输入量。

4. 选择适当的焊接材料和焊接方法在进行焊接时,要根据具体的应用需求,选择适合的焊接材料和焊接方法。

焊接基础知识

焊接基础知识

2. 焊接符号的组成
焊接符号一般由焊缝符号,指引线,焊缝尺寸符号等 三部分组成。如下图1.2.1
焊缝尺寸符号
一.焊接简述
4.焊接基本术语 (1).连接(焊接):两个或更多的工件通过焊接而形
成永久性的连接。 (2).堆焊:为增大或恢复焊件的尺寸,或使焊件表面
获得具有特殊性能(耐热,耐腐蚀等)的熔敷金属层 而进行的焊接。 (3).单道焊:只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者一个 焊层中只熔敷一条焊道的焊接。 (4).双道焊:熔覆两条焊道完成整条焊缝或者一个焊 层中熔覆两条焊道的焊接。 (5).单面焊:仅在焊件的一面施焊,完成整条焊缝而 进行的焊接. (6).双面焊:在焊件的两面施焊,完成整条焊缝而进 行的焊接.
钎焊——利用熔点比焊件低的釺焊材料与焊件共同加热至釺料熔化 (但焊件不熔化),填充到焊件的连接处,釺料冷凝后使工件焊合。 如烙铁焊、火焰焊等。适用于金属、非金属、异种材料之间的钎焊。
电弧焊
熔化极
焊条电弧焊(E,111) 埋弧焊(UP,12) 氩弧焊(MIG,131) CO2气体保护焊(MAG,135) 药芯焊丝电弧焊(MF,114)
熔焊
非熔化极
钨极惰性气体保护焊(Ar)焊(TIG,141) 钨极氢原子焊(WHG)
钨极等离子弧焊(WP,15)

氧-氢焊接

气焊
氧-乙炔焊(G,311)
ห้องสมุดไป่ตู้
空气-乙炔焊
电子束焊(EB,51) 电渣焊(RES,72) 激光焊(LA,52) 铝热焊
锻焊
压焊 冷压焊
摩擦焊(FR,42) 扩散焊
电阻焊(R,2)
一.焊接简述
1.焊接的定义: 被焊工件的材质(同种或异种),通过加热

焊接的基本知识

焊接的基本知识

焊接的基本知识焊接是一种常见的金属连接方式,它通过将金属部件加热至熔点,并将其连接在一起,形成一个强固的结合。

焊接广泛应用于制造业和建筑领域,因其可靠性和经济性而备受青睐。

本文将介绍焊接的基本知识,包括焊接的原理、常见的焊接方法、焊接材料和设备。

一、焊接的原理焊接的原理是基于热能传递和材料熔化再凝固的过程。

焊接时,焊接电流或者火焰使焊接部件受热,达到熔点并熔化形成熔池。

熔化的材料液体状态下流动,两个焊接部件的金属混合在一起,并在冷却后形成坚固的连接。

二、常见的焊接方法1. 电弧焊接:电弧焊接是一种常见的手工焊接方法。

它通过产生电弧将电能转化为热能,熔化焊接材料并连接金属部件。

电弧焊接适用于多种金属,例如钢铁、不锈钢和铝等。

常见的电弧焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊和埋弧焊。

2. 气体焊接:气体焊接是利用气体燃烧产生的高温热源进行焊接的方法。

常见的气体焊接方法包括氧乙炔焊、氧煤气焊和氧气焊。

气体焊接适用于较薄的金属材料,例如铝和铜。

3. 熔化极气体保护焊:熔化极气体保护焊是一种利用熔化的焊条作为填充材料,同时通过保护气体保护熔池的焊接方法。

常见的熔化极气体保护焊包括氩弧焊和惰性气体保护焊。

三、焊接材料1. 焊接电极:电弧焊接和熔化极气体保护焊中使用的焊接材料被称为焊接电极。

焊接电极的选择应根据焊接金属的种类和特性进行。

常见的焊接电极包括碳钢电极、不锈钢电极和铝合金电极等。

2. 焊剂:焊剂是一种用于清洁焊接表面和保护熔池的物质。

它可以帮助去除氧化物和杂质,并防止空气中的氧气进入焊接过程。

焊剂的种类根据使用的焊接方法和金属材料的不同而有所不同。

四、焊接设备1. 焊接机:焊接机是用于提供焊接电流的设备。

根据不同的焊接方法和需求,可选择不同类型的焊接机,例如手持电弧焊机、氩弧焊机和埋弧焊机等。

2. 焊接面罩:焊接面罩是用于保护焊工眼睛和面部的设备。

它能保护焊工免受电弧光和飞溅的伤害。

焊接面罩通常配有可调节的滤镜,以过滤强光。

焊接技术基本概述

焊接技术基本概述

焊接技术基本概述1. 焊接技术简介焊接技术是一种将金属或塑料材料通过加热融合,并通过冷却使其连接在一起的方法。

在工业制造过程中,焊接被广泛应用于构建和修复金属结构,以及制造汽车、船舶、航空器等产品。

2. 焊接方法常见的焊接方法包括电弧焊、气体焊、焊接螺旋焊、激光焊接等。

每种方法都有其适用的材料和特定的焊接条件。

- 电弧焊:通过产生熔化电弧,在电极和工件之间产生足够的热量以融化金属,常用于焊接钢铁、铝等材料。

- 气体焊:使用气体火焰产生热量,将金属融化并连接在一起,适用于焊接不锈钢和铜等材料。

- 焊接螺旋焊:通过高热源将两个金属部件加热至融点,使其融合在一起,常用于焊接化工设备、石油设备等。

- 激光焊接:利用激光束的高能量密度将材料加热至融点并融合在一起,常用于微细零件的焊接。

3. 焊接装备和安全进行焊接作业时,必须使用适当的焊接设备和保护装备,以确保工作人员的安全和焊接质量。

常见的焊接装备包括焊接机、气体瓶、焊枪、焊接材料等。

此外,工作人员应穿戴防护手套、防护面具等个人防护装备,避免受到热辐射和飞溅物的伤害。

4. 焊接质量控制焊接质量控制是确保焊接连接强度和可靠性的关键。

要保证焊接质量,需要控制焊接过程中的参数,如温度、焊接速度、焊接电流等。

此外,还需要进行焊缝的检测和焊接接头的强度测试,以确保焊接连接的质量符合相关标准和要求。

5. 焊接技术发展趋势随着科技的进步,焊接技术也在不断发展。

未来的焊接技术趋势包括高效节能的焊接方法、自动化焊接系统的应用以及无损检测技术的进一步提升。

这些趋势将有助于提高焊接效率、降低能源消耗,并提升焊接连接的质量。

以上是对焊接技术的基本概述,希望对您有所帮助。

焊接基础知识

焊接基础知识

熔焊工艺基础
改善焊接头组织与性能的措施
正确选择线能量 ➢ 线能量——由焊接电源输入给单位长度焊缝的能量值。 它与焊接速度、焊接电流和电压有关。
焊缝的合金化处理
焊件预热和焊后热处理
熔焊工艺基础
弧焊电源及其特性
焊接电弧——指由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或 电极与焊件间,在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。 ➢ 特点:低电压(10—50V) 大电流(几安-几千安) 温度高(5000—30000k)
焊接
熔焊工艺基础
熔焊的冶金原理 焊接接头的组织与性能 改善焊接头组织与性能的措施
熔焊工艺பைடு நூலகம்础
熔焊的冶金原理
在焊接过程中,金属母材和焊条被加热熔化形成熔池,当金属至高温冷 却,要发生冶金化学反应,与一般冶炼比较有以下特点: ➢ 熔池的温度高 ➢ 熔池的体积小,凝固速度快,造成化学成分不均匀易产生气孔、夹 杂等缺陷。 ➢ 氮和氢在高温是熔于金属液与铁形成化合物,造成焊缝脆性。 ➢ 焊缝金属的塑性、韧性低。
焊接材料 ➢ 焊条——由金属焊芯和涂于焊心外部的药皮(涂料)两部分组成。 ➢ 钛钙型焊条(酸性焊条) 特点:溶渣流动性好、易脱渣、电弧稳定、飞溅小、焊波整齐 应用:适用全位置焊接,交、直流及正、反接均可使用 ➢ 低氢焊条(碱性焊条) 特点:溶渣流动性好,工艺要求一般,采用短电弧,焊接时要求焊条必须干燥。 应用:可全位置焊接,电源为直流反接。
生机械化和劳动条件较好等。 不足——焊接位置受限(只能平焊),可见度差,不
适于薄板件焊接。 应用——中厚板、多种材料、多种产品焊接。 种类——自动埋弧焊(全机械)、半自动埋弧焊(手
送焊丝)
埋弧焊
焊接材料、工艺及设备
焊接材料 ➢ 焊丝——作用相当焊条芯 ➢ 焊剂——相当药皮

各种焊接方法介绍

各种焊接方法介绍

各种焊接方法介绍一、概述焊接是指通过加热或施加压力等方式将两个或多个金属部件连接在一起的工艺。

焊接是一种常用的金属连接方法,广泛应用于制造业和建筑业等领域。

本文将介绍几种常见的焊接方法。

二、电弧焊电弧焊是利用电弧产生高温熔化金属并在熔池中形成连接的一种焊接方法。

电弧焊可分为手工电弧焊和自动化电弧焊两种。

手工电弧焊主要用于小批量生产和维修作业,而自动化电弧焊则适用于大批量生产。

三、气体保护焊气体保护焊是利用惰性气体(如氩气)或活性气体(如二氧化碳)来保护熔池不受空气中氮、氧等元素的影响,从而实现高质量的金属连接。

常见的气体保护焊有TIG(钨极惰性气体保护焊)、MIG(金属惰性气体保护焊)和MAG(金属活性气体保护焊)等。

四、激光焊激光焊是利用高能量密度的激光束来熔化金属并实现连接的一种焊接方法。

激光焊具有高精度、高速度、无需填充材料等优点,适用于微小零件的制造和高精度连接。

五、电子束焊电子束焊是利用电子束来加热和熔化金属并实现连接的一种焊接方法。

电子束焊具有高能量密度、高深度、高质量等优点,适用于大型构件的制造和航空航天领域。

六、摩擦焊摩擦焊是利用摩擦产生的热量将金属加热并实现连接的一种特殊的焊接方法。

摩擦焊具有无需填充材料、无气体保护等优点,适用于铝合金等难以传统方式连接的材料。

七、超声波焊超声波焊是利用超声波振动将两个部件在接触面上产生相对运动,并通过局部加热实现连接的一种特殊的焊接方法。

超声波焊具有无需填充材料、环保等优点,适用于塑料、橡胶等材料的连接。

八、总结以上是几种常见的焊接方法,每种焊接方法都有其特点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的焊接方法,以确保连接质量和生产效率。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录目录 (1)前言 (3)第一章合金结构钢的概念及合金元素在结构钢中的作用 (4)1.1合金结构钢 (4)1.2生产工艺 (4)1.3合金结构钢的分类及应用 (5)第二章30CRMNSIA钢化学成分、基本性能、应用 (5)第三章30CRMNSIA钢的焊接性分析 (9)第四章30CRMNSIA钢的焊接工艺 (13)4.1调质状态下30C R M N S I A钢的激光焊接 (14)第五章防止30CRMNSIA钢裂纹的措施 (18)5.1结晶裂纹产生的原因 (19)5.2冷裂纹的防止措施 (20)5.3严格控制氢的来源 (21)5.4焊前预热 (22)第六章30CRMNSIA钢焊接质量检验方法 (24)毕业设计总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)前言本次毕业设计课题立足于自己在学院所学的课程内容,重点介绍合金结构钢化学成分、基本性能、焊接工艺、等一些内容。

对于较深的理论没要过多的要求。

本课题在设计过程中基本贯穿大学三年的所学专业基础课程。

本文共分为六章:前两章系统的介绍了合金结构钢的生产工艺、分类、化学成分、基本性能、应用等;第三章介绍30CrMnSiA 钢的焊接工艺,并对这种钢的焊接工艺的影响因素做了一定的分析;第四章介绍了30CrMnSiA钢的焊接性,并对30CrMnSiA钢在各种热处理状态的性能与热处理的缘由做出了分析;第五章则主要的介绍了防止焊接裂纹的产生与防止措施,对焊接热裂纹、冷裂纹、焊前预热、焊后热处理等并做出详明的分析;第六章介绍了30CrMnSiA的焊接检验与相应的检验方法和有关检验方法的改善。

在完成设计过程中,参阅了参考文献中的相关章节等有关资料,并得到了指导老师的帮助与大力支持,再次诚挚致谢。

由于本人所学内容有限与对相关内容的理解不到位,文中有不足之处在所难免,恳请老师批评指正。

第一章合金结构钢的概念及合金元素在结构钢中的作用1.1合金结构钢合金结构钢,用作机械零件和各种工程构件并含有一种或数种一定量的合金元素的钢。

这类钢,由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。

1.2生产工艺根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉;或再加电渣重熔、真空除气。

铸锭可采用连铸或模铸。

钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。

钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢,在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施消除内应力和白点。

调质钢应尽可能淬火成马氏体组织,然后回火成索氏体组织;渗碳钢在渗碳过程中,渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能,再经最后精加工才能进行氮化。

氮化处理后除将脆薄的“白层”研磨除去外,不再加工。

1.3合金结构钢的分类及应用可分为普通合金结构钢和特殊用途合金结构钢。

前者包括低合金高强度钢、低温用钢、超高强度钢、渗碳钢、调质钢和非调质钢;后者包括弹簧钢、滚珠轴承钢、易切削钢、冷冲压钢等。

要求具有较高的屈服强度、抗拉强度和疲劳强度,还有足够的塑性和韧性。

一般采用电弧炉和氧气顶吹转炉冶炼,要求高的采用炉外精炼、电渣重熔或真空处理、真空感应炉冶炼或双真空冶炼、合适的热处理。

这类钢的合金元素含量都相当高,主要有耐蚀钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢以及具有其他特殊物理和化学性能的特殊钢。

应用合金结构钢广泛用于船舶、车辆、飞机、导弹、兵器、铁路、桥梁、压力容器、机床等结构上。

合金结构钢比碳素钢有更好的力学性能,特别是热处理性能优良。

其牌号通常是以“数字+元素符号+数字”的方法来表示。

牌号中起首的两位数字表示钢的平均含碳量的万分数,元素符号及其后的数字表示所含合金元素及其平均含量的百分数。

若合金元素含量小于 1.5%,则不标其含量。

高级优质钢在牌号尾部增加符号“A”例如,16Mn A、20Cr A、40Mn2 A、30CrMnSi A、38CrMoAlA等。

第二章30CrMnSiA钢化学成分、基本性能、应用30CrMnSiA钢强度高,但属中碳调质钢,具有较大的淬透性,因此焊接性能很差。

该材料调质后有很高的强度和足够的韧性,淬透性也好。

下表为30CrMnSiA钢的化学成分表:表2—1 30CrMnSiA钢的化学成分牌号 C Mn Si Cr Ni Mo V S P30CrMnSiA0.25~0.350.8~1.10.9~1.20.8~1.1≤0.3 ——≤0.030≤0.035这种钢都是在淬火+回火调质状态下使用。

淬火厚得到马氏体组织,经过不同温度的回火,得到回火索氏体或回火马氏体。

与低碳调质的差别是,后者含碳量提高,马氏体的形态由板条状转变为片状,属于硬脆组织。

合金调质钢的最终性能决定于回火温度。

一般采用500℃-650℃回火。

通过选择回火温度,可以获得所要求的性能。

为防止第二类回火脆性,回火后快冷(水冷或油冷),有利于韧性的提高。

这种钢的纯度对焊接性有极明显的影响。

硫会增加焊缝金属的结晶裂纹敏感性;磷使金属的塑性韧性降低,导致焊缝和热影响区金属的冷裂纹敏感性增大。

即使钢中硫和磷的质量分数均为0.02﹪仍有焊接裂纹敏感性,因此要求对硫、磷严加控制。

对于调质后ζs可达到1400MPa的钢,要求ωs、ωp均≯0.015﹪,母材与填充金属均需采用真空熔炼工艺生产。

30CrMnSiA是高强度调质结构钢,具有很高的强度和韧性,淬透性较高,冷变形塑性中等,切削加工性能良好,有回火脆性倾向,横向的冲击韧度差,焊接性能较好,但厚度大于3mm时,应预热到150℃,焊后需热处理,一般调质后使用。

30CrMnSiA钢的用途举例用于制造飞机重要锻件,机械加工件和焊接件,如起落架,螺栓,对接接头,缘条,天窗盖,冷气瓶等;也有制造涡轮喷气发动机压气机转子的叶片盘和中框匣导向叶片。

30CrMnSiA属中碳调质钢,强度高,焊接性能较差。

30CrMnSiA调质后有很高的强度和足够的韧性,淬透性也好。

调质后该材料做砂轮轴,齿轮,链轮都可以。

30CrMnSiA具有良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。

用于轴类、活塞类零配件等。

用于汽车、飞机各种特零配件等。

应用实例齿轮的结构分析图2—1焊接齿轮的辐板式结构焊接齿轮的辐板式结构,它在一块20mm,厚的轮辐板间设置辐射状隔板,其厚度为30mm,构成一个刚性很强的箱格结构,然后与250mm,厚的轮缘和160mm,厚的轮毂焊成一体,以利于通风;辐板和肋板之间的焊缝受力不大,为角焊缝,焊脚尺寸为16mm,轮辐和轮毂之间的焊接接头受力较大,故辐板开坡口焊接,以便焊透焊缝根部。

坡口形式见图。

辐板坡口形式如按常规整体组焊,轮毂与轮辐之间的焊缝以及轮辐和轮缘之间的焊缝都处于刚性拘束条件下,条环缝焊完时会造成两块轮辐板的温度显著升高,而轮缘和轮毂焊后温度不高,整个结构在焊接过程中,特别是在焊后冷却过程中,靠近轮毂环缝中产生的巨大的压应力是有利的;而近轮缘环缝中产生的巨大的拉应力分布极不均匀,在力的作用点附近环缝的工作应力相当高,而且是脉动的。

另外,由于轮体整体刚性大,焊后消除应力较小,所以若不采取措施就会在受拉区产生严重的裂纹,为此必须调整焊接装配顺序,以减小环缝中的残余应力。

1 先焊轮毂与轮辐之间焊缝,轮毂预热至100后与辐板、肋板点焊在一起。

辐板大且厚,因刚性大,轮毂的环形焊缝拘束度较高,所以采用分段跳焊方法。

通过窗口先焊内侧焊缝,再气刨清除焊根焊外侧,焊外侧时每焊完一道焊缝应立即锤击,以释放应力,焊至距表面5mm,利用焊炬对焊缝回火一次,然后填满整个环缝。

2 在加热炉中轮缘预热至250℃,轮缘受热后周长增加,相应直径增大,环焊缝间隙加大,焊后就可以使环缝的焊接应力大大减小,甚至变为压应力,这对避免焊缝、热影响区的裂纹和降低残余应力非常有利,出炉后用履带式加热板加热,同时利用热电偶控制轮缘及焊缝的层间温度,焊接的层间温度不低于200℃,通过扇形窗口先焊内侧焊缝。

采用多道多层焊,焊道彼此重叠,重叠焊道不小于焊道宽度的1/3,同时每焊一道焊缝用小圆弧面的风枪或小手锤击焊缝区,使焊缝得到延伸,从而降低内应力,锤击应保持均匀、适度,避免锤击过份产生裂纹。

第三章30CrMnSiA钢的焊接性分析30CrMnSiA钢是一种典型的Cr-Mn-Si系中碳调制钢,碳含量较高,也属于调制钢,热处理强化钢。

它的淬硬性比低碳钢高的多,具有很高的硬度和强度,但韧性此相对较低,给焊接带来很大的困难,这类钢常用于强度要求很高的产品或部件。

通过对30CrMnSiA钢的手工焊及自动焊、焊后不同的热处理方法之后的焊缝的强度、硬度及组织变化进行了比较分析30CrMnSiA 钢采用18CrMnSiA焊丝的手工氩弧焊和自动氩弧焊均可以得到满意的焊接接头,焊前经淬火和回火,焊后未热处理,手工氩弧焊的室温拉伸性能强度为893~948MPa,自动氩弧焊焊后未热处理的室温拉伸强度在948~1174MPa左右(断于热影响区);焊后热处理,在空气炉中淬火回火焊接接头的拉伸强度为815~925MPa,在保护气体炉中淬火回火处理,接头和母材拉伸强度:接头为1081~1114MPa,母材为:1076~1103MPa.目前,飞机上的钢制零件如发动机架,机身加强隔框、接头、支座、起落架以及一些重要的螺栓等大都用它制造。

据统计,起用量约占飞机上的钢制零件的80%。

在航天发动机上,30CrMnSiA钢也被大量应用,如压气机叶片、压气机盘。

焊缝中的结晶裂纹30CrMnSiA钢属于中碳调质钢,含碳量较高,结晶温度区间宽,容易出现偏析,所以这种钢对结晶裂纹比较敏感,焊接时容易在弧坑和焊缝中凹下的部位开裂。

为了防止结晶裂纹,在选用焊接材料是应尽量选用含碳量比母材低,硫磷等杂质少的填充金属。

在选用焊接参数是要注意降低熔比合,操作时应注意填满弧坑及保证良好的焊接成形。

中碳调质钢的屈服点可达到880-1176Mpa,但焊接性较差,主要表现在:(1)焊接热影响区的脆化和软化—首先,由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多,钢的淬硬倾向大,在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体,导致严重脆化。

其次,热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域,将出现强度、硬度低于母材的软化区。

(2)裂纹倾向严重--中碳调质钢的淬硬倾向大,热影响区产生的马氏体组织,增大了焊接接头的冷裂倾向。

此外,中碳调质钢的碳及合金元素含量高,熔池的结晶温度区间大,偏析严重,因而具有较大的热裂纹敏感性。

相关文档
最新文档