常见钢焊接性

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材料焊接性之不锈钢及耐热钢的焊接

材料焊接性之不锈钢及耐热钢的焊接

材料焊接性之不锈钢及耐热钢的焊接引言焊接是一种常用的金属连接方法,可以将不同材料的金属零件连接在一起。

然而,不同材料的焊接性能存在差异,需要针对不同材料选择合适的焊接方法和技术参数。

本文将重点讨论不锈钢及耐热钢的焊接性能及相关注意事项。

不锈钢焊接性不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料,在很多领域得到广泛应用,如航空航天、化工、食品加工等。

然而,不锈钢的焊接性能相对较差,主要表现在以下几个方面:1.焊接变形:不锈钢在焊接过程中容易产生变形,特别是薄板的不锈钢更容易变形。

这主要是由于不锈钢的热导率较低,焊接过程中热量会聚集在焊缝附近,导致局部温度升高,引起膨胀和变形。

2.易开裂:不锈钢焊接容易产生热裂纹和冷裂纹。

热裂纹主要是因为不锈钢含有较高的含碳量,并且在焊接过程中产生的晶界液滴容易凝固形成裂纹。

冷裂纹则是由于焊接过程中残余应力引起的。

3.易产生气孔:不锈钢焊接还容易产生气孔,主要是由于不锈钢表面有一层氧化膜,焊接时难以完全消除,氧化膜中的气体会被封闭在焊缝中形成气孔。

为了克服不锈钢焊接的问题,我们可以采取以下几个措施:•合理选择焊接方法:根据不同情况选择合适的焊接方法,如手工弧焊、TIG焊、MIG/MAG焊等。

不锈钢薄板焊接可以选择TIG焊,对于厚板可以选择手工弧焊或MIG/MAG焊。

•控制焊接变形:采取适当的预热和后续处理方法,减少焊接变形。

可以通过加热、加压、采用夹具等方式控制焊接变形。

•选择合适的焊接材料:选择合适的焊丝和焊剂,以提高焊接质量和性能。

推荐使用低碳或超低碳不锈钢焊丝,同时选用适合不锈钢的焊剂。

•控制焊接参数:合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,以避免产生过大的热量和过多的焊接变形。

耐热钢焊接性耐热钢是一种能够在高温环境下保持稳定性能的材料,常用于石油化工、电力、制造等领域。

耐热钢的焊接性能相对较好,但仍存在以下一些问题:1.易烧穿:耐热钢的烧穿性较强,容易在焊接过程中烧穿母材,特别是对于板材焊接来说。

q235与q345焊接的焊缝强度

q235与q345焊接的焊缝强度

q235与q345焊接的焊缝强度焊接是一种常见的连接方法,广泛应用于各行各业中。

其中,焊接钢材是焊接中的一种常见情况。

q235和q345是两种常见的钢材,那么在焊接q235和q345时,焊缝强度如何呢?需要了解q235和q345的基本情况。

q235是一种碳素结构钢,其化学成分为C、Si、Mn、S、P等元素,其中碳含量较低,通常不超过0.22%。

而q345是一种低合金高强度结构钢,其化学成分为C、Si、Mn、S、P、V、Nb、Ti等元素,其中碳含量小于0.20%。

由于q345含有更多的合金元素,因此具有更高的强度和更好的韧性,适用于更高的负荷和更严苛的环境。

在焊接q235和q345时,需要注意以下几点:1.选择适当的焊接方法。

对于q235和q345的焊接,最常用的方法是电弧焊。

如果需要更高的焊接质量和可靠性,则可以选择气体保护焊、等离子焊或激光焊等高端技术。

2.选择合适的焊接材料。

焊接材料应与基材相似,通常选择相同或相似的钢材作为焊接材料。

在焊接q235和q345时,通常使用q235或q345钢材作为焊接材料。

3.控制焊接参数。

焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等,这些参数需要严格控制,以确保焊接质量和焊缝强度。

一般来说,焊接电流越大,焊缝强度越高,但过大的电流会导致焊缝变形和裂纹。

因此需要根据实际情况选择合适的焊接参数。

4.进行适当的后处理。

焊接完成后,需要进行适当的后处理,包括去除焊渣、打磨、除锈、喷漆等。

这些处理可以有效提高焊接质量和焊缝强度。

总的来说,焊接q235和q345的焊缝强度取决于多种因素,包括焊接方法、焊接材料、焊接参数和后处理等。

如果控制得当,焊接质量可以达到很高水平,焊缝强度也会相应提高。

因此,在进行焊接时,需要根据实际情况选择合适的方法和参数,以确保焊接质量和焊缝强度。

详解典型焊接材料的焊接性

详解典型焊接材料的焊接性

详解典型焊接材料的焊接性典型焊接材料的焊接性是指在焊接过程中所表现出的特性和性能。

焊接性是影响焊接工艺和焊缝质量的重要因素之一、下面将详细介绍常见焊接材料(包括金属和非金属材料)的焊接性。

1.钢材焊接性:钢材是最常见的金属材料之一,具有广泛的应用领域。

钢材的焊接性取决于其成分、钢种和热处理状态。

一般来说,碳含量低的低碳钢和碳含量高的高碳钢都具有良好的焊接性。

焊接低碳钢时,焊接热影响区域(HAZ)容易发生退火,引起冷脆性的问题,需要采取适当的措施进行预热和后热处理。

高碳钢焊接时容易出现冷裂纹和热裂纹,需要选择适合的焊接材料和控制焊接参数。

2.铝合金焊接性:铝合金是一种轻质、高强度的金属材料,广泛用于航空、汽车和建筑等领域。

铝合金的焊接性取决于合金化元素、成分和热处理状态。

一般来说,一些铝合金易于焊接,如铝镁合金和铝锂合金,而一些铝合金焊接性较差,如硬化铝合金。

焊接铝合金时,容易发生氧化和热裂纹等问题,需要采取保护气体和合适的焊接工艺参数。

3.不锈钢焊接性:不锈钢是一种抗腐蚀性能良好的金属材料,被广泛用于食品加工、化工和医疗器械等领域。

不锈钢的焊接性受到合金元素、成分和热处理状态的影响。

普通奥氏体不锈钢(如304和316等)焊接性较好,而马氏体不锈钢焊接性较差。

焊接不锈钢时,易发生气孔和焊接晶间腐蚀等问题,需要控制焊接参数和采用适当的焊接试剂。

4.铜及铜合金焊接性:铜和铜合金是常见的导电材料,被广泛应用于电气、电子和管道等行业。

铜及铜合金的焊接性好,容易焊接。

焊接铜合金时,一般采用气焊、电弧焊或电阻焊等方法。

需要注意的是,铜及铜合金焊接时易发生氧化和高温脆性等问题,需要采取保护措施。

5.非金属材料的焊接性:非金属材料如塑料、陶瓷和橡胶等也可以进行焊接。

其中,塑料焊接性好,常用的焊接方法有热板焊接、高频焊接和超声波焊接等。

陶瓷和橡胶等材料的焊接性较差,难以进行常规焊接,常采用粘接、烧结和激光焊接等特殊方法。

常见的钢焊接有哪些

常见的钢焊接有哪些

常见的钢焊接有哪些?一、手工电弧焊选择手工电弧焊焊条型号,首先应按与主体金属强度相适应的原则确定焊条系列,即两者强度应相等。

当不同强度的钢材连接时,采用与低强度钢材相适应的焊条系列,即可满足强度等方面的要求并且较经济。

通常当钢材为Q235A•F时采用E4303.型;即可满足要求。

这两种焊条药皮均属钛钙型,施焊易于掌握,其熔渣流动性好、脱渣容易,且电弧稳定、熔深适中、飞溅少、焊波整齐,适用于全位置焊接,焊接电源为交流或直流正、反接。

对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,通常当钢材为Q235B、Q235C或Q235D时采用E4315或E4316型;以上三类焊条药皮均属低氢型,适用于全位置焊接,焊接电源宜直流反接。

低氢型焊条可降低焊缝中氢的含量,以避免产生冷裂纹,故焊缝金属的韧性好,其脆性转变温度接近于镇静钢。

二、自动埋弧焊自动埋弧焊由于电弧热量集中,故熔深大、焊缝质量均匀、内部缺陷少、塑性和冲击韧性都好,因而优于手工焊。

半自动埋弧焊的质量介于自动埋弧焊和手工焊之间。

另外,自动或半自动埋弧焊的焊接速度快、生产效率高、成本低、劳动条件好。

然而,它们的应用也受到其自身条件的限制,由于焊机须沿着顺焊缝的导轨移动,故要有一定的操作条件。

因此,自动或半自动埋弧焊特别适用于梁、柱、板等的大批量拼装、制作焊缝。

三、CO2气体保护焊CO2气体保护焊是用喷枪喷出CO2气体作为电弧的保护介质,使熔化金属与空气隔绝,以保持焊接过程稳定。

由于焊接时没有焊剂产生的熔渣,故便于观察焊缝的成型过程,但操作时须在室内避风处,在工地则须搭设防风棚。

气体保护焊电弧加热集中、焊接速度快、熔深大,故焊缝强度比手工焊的高,且塑性和抗腐性好,适合厚钢板或特厚钢板(t>100mm)的焊接。

CO2气体保护焊采用的焊丝为高锰型,即Q235钢采用H08Mn2Si(焊08锰2硅);16Mn钢和15MnV钢采用H08Mn2Si 或H10Mn2(焊10锰2)。

各种材料的焊接性能

各种材料的焊接性能

各种材料的焊接性能焊接是一种将两个或多个材料连接在一起的工艺,通过加热、加压和加入填充材料,使其在接头处产生强固的连接。

不同材料的焊接性能取决于其化学成分、结构和热处理状态等因素。

下面将就几种常见材料的焊接性能进行介绍。

1.钢材焊接性能:钢材是最常用的焊接材料之一,它具有良好的焊接性能。

一般来说,低合金钢和不锈钢等易焊接的钢材,焊接时一般使用通用电弧焊、气体保护焊和电子束焊等方法。

高强度钢、高合金钢等焊接性能较差的钢材则需要采用专用的焊接工艺,如预热、后热处理和控制焊接变形等。

2.铝材焊接性能:铝材具有良好的导热性和导电性,但其氧化膜易与空气中的氧气发生反应,影响焊接质量。

因此,对于铝材焊接,一般需要采用气体保护焊、TIG焊和激光焊等方法。

同时,由于铝合金的热导率较高,所以焊接时需要更高功率的焊接设备。

3.铜材焊接性能:铜材的导热性和导电性良好,在焊接时容易产生较高的焊接温度,进而导致铜材迅速散热,难以形成良好的焊接池。

因此,铜材的常见焊接方法主要有气体保护焊、TIG焊和电弧焊等。

4.镁合金焊接性能:镁合金具有轻量化和高强度等优点,但其善热导性和易氧化的特性使其在焊接过程中面临一定的挑战。

常见的镁合金焊接方法有TIG焊、气体保护焊和电弧焊等。

此外,由于镁合金容易产生热裂纹,焊接过程中需要注意控制焊接温度和热输入。

5.硬质合金焊接性能:硬质合金是一种复合材料,其焊接性能受到合金成分、颗粒尺寸和焊接工艺的影响。

一般来说,硬质合金的焊接方法有等离子焊、电子束焊和惰性气体焊等,其中等离子焊和电子束焊具有较高的能量密度,适合高硬度和高熔点的硬质合金。

综上所述,不同材料的焊接性能受到多个因素的影响,包括化学成分、结构和热处理状态等。

在选择焊接方法时,需要根据材料的特性和要求,合理选择合适的焊接工艺,以保证焊接接头的质量和性能。

40cr钢的焊接性并编写焊接工艺流程

40cr钢的焊接性并编写焊接工艺流程

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Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定

Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定

兰州工业学院毕业设计(论文)题目Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定系别材料工程学院专业焊接技术及自动化班级焊接11-2姓名学号指导教师(职称)日期2014年3月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 碳钢简述 (3)1.2 Q235钢的化学成分分析 (4)1.3 Q235的机械性能 (4)1.4 本次设计实验技术路线图 (5)第二章Q235钢板的焊接 (6)2.1 板材厚度的选择 (6)2.2 焊接材料的选择 (6)2.3 焊接方法和焊接设备的选定 (6)2.4 焊焊前准备 (7)2.4.1 焊接接头形式及坡口准备 (7)2.4.2 工件共建表面的清理 (7)2.5 焊接工艺参数的制定 (8)2.5.1 焊条直径 (8)2.5.2 焊接电流 (8)2.5.3 焊接电压 (9)2.5.4 焊接层数 (9)2.6 焊接及焊后热处理 (10)2.6.1 防止裂纹的产生 (10)2.6.2 结晶裂纹的产生原因 (11)2.6.3 冷裂纹的防止措施 (12)2.6.4 严格控制氢的来源 (12)2.7 焊后热处理 (13)2.8 焊接时应注意的要点 (13)第三章Q235金属试样的制备 (15)3.1 取样 (15)3.2 粗磨 (15)3.3 细磨 (16)3.3.1 手工磨 (16)3.3.2 机械磨 (17)3.4 抛光 (17)3.5 浸蚀 (19)第四章试样组织观察及分析 (20)4.1 焊接接头组织 (20)4.2 试样的观察 (20)4.3 试样的分析 (21)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)外文文献及译文 28兰州工业学院毕业设计(论文)任务书材料工程系2014届焊接技术及自动化专业毕业设计(论文)任务书摘要Q235低碳钢在现代工业上应用十分广泛,本文主要针对Q235低碳钢板材的焊接工艺进行设计,通过经济和操作性两个方面的考虑,选用手工电弧焊进行焊接,焊接后变形小,缺陷少,焊接质量良好,当然最重要的是焊接工艺参数设计正确。

钢材的可焊性

钢材的可焊性
形成冷裂倾向小,采用适当的焊接规范,可以得到满意的结果.在结构复杂或零件较厚时,必须预热150℃以上,并
在焊后进行热处理以消除应力
三、可焊性为较差时
1.合金元素含量(评定可焊性的概略指标,%):<1-3
2.含碳量(评定可焊性的概略指标,%):<0.3-0.4
3.常用钢号:
30CrMo 35CrMo 35CrMoVA 25Cr2MoVA 40CrNiMoA 30CrMnSi 30Mn2 40Mn2 40Cr
或低温条件下(-40℃)工作的重要焊接结构
二、可焊性为一般时
1.合金元素含量(评定可焊性的概略指标,%):<3
2.含碳量(评定可焊性的概略指标,%):<0.3
3.常用钢号:
12CrMo 15CrMo 20Cr1MoV 12Cr1MoV 30Cr 20CrV20CrMnSi 20CrNiMo
4.特点:
不锈钢
一.可焊性为良好时
1.合金元素含量(评定可焊性的概略指标,%):>3
2.含碳量(评定可焊性的概略指标,%):<0.18
3.常用钢号:
0Cr13 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 2Cr18Ni9 0Cr17Ti0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr18Ni12Mo3Ti 1Cr18Ni12Mo3Ti
4.特点:
在普通条件下可焊接,环境温度低于(-5℃)时需预热.板厚大于20mm,结构刚度大时,需预热并在焊后进行消除应
力热处理
沸腾钢是在不完全脱氧情况下获得,含氧量较高,硫磷等杂质分布不均匀,时效敏感性及冷脆倾向大,焊接时热裂
倾向大,一般不宜于承受动载或严寒下(-20℃)工作的重要焊接结构.镇静钢的杂质分布很均匀,含氧量承受动载
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1.试述低碳钢的焊接性。

由于低碳钢含碳量低,锰、硅含量也少,所以,通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。

低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好,焊接时,一般不需预热、控制层间温度和后热,焊后也不必采用热处理改善组织,整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施,焊接性优良。

焊接低碳钢时可采取哪些措施消除应力裂纹?(1)降低消应力退火温度。

(2)控制母材中V、B的含量。

⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。

如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例,以降低焊缝中的含碳量,防止裂纹产生。

⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深。

⑸焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理,特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。

消除应力的回火温度为600~650℃。

若焊后不能进行消除应力热处理,应立即进行后热处理。

4.试述高碳钢的焊接工艺要点。

⑴焊接性当高碳钢的碳的质量分数大于0.60%时,焊后的硬化、裂纹敏感倾向更大,因此焊接性极差,不能用于制造焊接结构。

常用于制造需要更硬度或耐磨的部件和零件,其焊接工作主要是焊补修复。

⑵焊条选用由于高碳钢的抗拉强度大都在675MPa以上,所以常用的焊条型号为E7015、E6015,对构件结构要求不高时可选用E5016、E5015焊条。

此外,亦可采用铬镍奥氏体钢焊条进行焊接。

⑶焊接工艺1)由于高碳钢零件为了获得高硬度和耐磨性,材料本身都需经过热处理,所以焊前应先进行退火,才能进行焊接。

2)焊件焊前应进行预热,预热温度一般为250~350℃以上,焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。

3)焊后焊件必需保温缓冷,并立即送入炉中在650℃进行消除应力热处理。

5.试述低合金高强钢的焊接性。

强度级别较低的低合金高强钢,如300~400MPa级,由于钢中合金元素含量较少,其焊接性良好,接近于低碳钢。

随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,钢的焊接性也逐渐变差,出现的主要问题是:⑴热影响区的淬硬倾向含碳时较少、强度级别较低的钢种,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等,淬硬倾向很小。

随着强度级别的提高,淬硬倾向也开始加大,如16Mn、15MnV钢焊接时,快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。

⑵冷裂纹低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂纹倾向加大,并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质,危害性很大。

例如,材料为18MnMoNb钢壁厚115mm的一大型容器,由于预热温度不够,焊后在热影响区形成大量冷裂纹。

低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。

⑶热裂纹一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。

电渣焊时,若母材的含碳量偏高并含镍时,电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。

强度等级为800~1176MPa的中碳调质钢(如30CrMnSiA钢),焊接时热裂的敏感性较大。

⑷粗晶区脆化热影响区中被加热至1100℃以上的粗晶区,当焊接线能量过大时,粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降,出现脆化段。

6.试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。

⑴预热预热是防止裂纹的有效措施,并且还有助于改善接头性能。

但预热会恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,过高的预热温度还会降低接头韧性。

因此,焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分(碳当量)、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。

宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒,多道焊时要控制层间温度不得过高,如焊接06MnNbDR低温用钢时,层间温度不得大于300℃。

低温用钢焊后可进行消除应力热处理,以降低焊接结构的脆断倾向10.试述珠光体耐热钢的焊接工艺。

高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢称为耐热钢,以Cr、Mo为主要合金元素的低合金耐热钢,基体组织是珠光体(或珠光体+铁素体)称为珠光体耐热钢,常用钢号有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。

由于珠光体耐热钢中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素,所以热影响区会产生硬脆的马氏体组织,低温焊接或焊接刚性较大的结构时,易形成冷裂纹。

因此在焊接时应采取以下几项工艺措施:⑴预热预热是焊接珠光体耐热钢的重要工艺措施。

为了确保焊接质量,不论在定位焊或正式施焊过程中,焊件都应预热并保持为100~150℃用氩弧焊打底和CO2气体保护焊时,可以降低预热温度或不预热。

⑵焊后缓冷焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区,使其缓慢冷却。

⑶焊后热处理焊后应立即进行高温回火,防止产生延迟裂纹、消除应力和改善组织。

焊后热处理温度应避免在350~500℃温度区间内进行,因珠光体耐热钢在该温度区间内有强烈的加火脆性现象。

11.试述低碳调质钢的焊接性。

碳的质量分数不超过0.21%,加入适量的合金元素Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Cu,经过奥氏体化-淬火-回火热处理的钢称为低碳调质钢,常用牌号有WCF60、62、HQ70A、B、⑵焊接材料为防止产生冷裂纹,因此必须严格控制焊接材料中的含氢量,要求所使用的焊条必须是低氢型或超低氢型的,焊前应严格按规定进行烘干、贮存。

⑶焊接技术为避免过度损伤热影响区的韧性,应避免使用过大的线能量,因此,不推荐使用大直径的焊条或焊丝。

只要可能,应采用多层小焊道焊缝,最好采用窄焊道,而不采用横向摆动的运条技术。

⑷焊后热处理大多数低碳调质钢的焊接构件都是在焊态下使用,只有在下述条件下才进行焊后热处理。

1)焊后或冷加工后的韧性过低。

2)焊后需进行高精度加工,要求保证结构尺寸的稳定性。

3)焊接结构承受应力腐蚀。

焊后热处理的温度必须低于母材调质处理的回火温度。

13.试述中碳调质钢的焊接性。

碳的质量分数量较高(含碳量0.25%~0.5%),并加入适量的合金元素(Mn 、Si、Cr、Ni、B、Mo、W、V、Ti等)以保证钢的淬透性,再通过调质处理以获得综合性能较好的高强钢称为中碳调质钢,常用牌号有30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA、35CrMoA、35CrMoVA、34CrNi13MoA、40CrNiMoA等。

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:⑴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。

⑵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。

14.试述中碳调质钢的焊接工艺。

常用的各种熔焊方法,都可以适用于焊接中碳调质钢。

⑴预热及后热除了拘束度小、构造简单的薄壳结构不用预热外,中碳调质钢都应采取焊前预热和后热措施,预热温度约为200~350℃后热温度为300℃左右。

如果焊后不能及时进行调质处理,则必需在焊后及时进行中间热处理,即在等于或高于预热温度下进行保温一段时间的热处理,如低温回火或650~680℃高温回火。

若焊件焊前处于调质状态,其预热温度、层间温度及热处理温度都应比母材淬火后的回火温度低50℃。

进行局部预热时,应在焊缝两侧各100mm范围内均匀加热。

⑵焊接材料为了防止产生热裂纹,要求采用低碳焊丝,焊丝中的碳的质量分数应控制在0.15%以内,最高不超过0.25%,并且控制硫、磷的质量分数应小于0.03%~0.035%。

焊接中碳调质钢焊条的选用,见表16。

表中HTJ-1及HTJ-4焊条涂料只起稳弧作用,焊缝金属的力学性能和抗裂性能较差,只适用于受力小、待焊处可达性不好及要求变形小的30CrMnSiA钢薄板的焊接。

⑶焊接线能量中碳调质钢宜用小线能量焊接,以有利于减少淬火区的高温停留时间,降低奥氏体的晶粒长大,从而降低淬火区的脆化程度。

15.试述耐候钢及耐海水腐蚀用钢的焊接工艺。

铜、磷能显著地降低钢的腐蚀速度,这是耐候钢及耐海水腐蚀用钢的主要合金元素,常用耐候钢及耐海水腐蚀用钢有:16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、09Mn2Cu、16MnCu、09MnCuPTi、08MnPRE、10MnPNbRE钢等。

铜、磷耐蚀钢对焊接热循环不敏感,焊接热影响区的最高硬度不超过350HV。

虽然钢中含有Cu、P等元素,但其含量均不高,通常铜的质量分数控制在0.2%~0.4%,不会促使产生热裂纹。

含磷钢中碳、磷的质量分数都在0.25%以下,因而钢的冷脆倾向也不大,所以焊接性良好,焊接工艺与强度级别较低(σs为343~392MPa)的普通热轧钢相同。

16.试述不锈钢焊接接头的脆化现象。

不锈钢的焊缝在高温加热一段时间后,出现冲击韧度下降的现象称为脆化。

⑴475℃脆性含有较多铁素体相(超过15%~20%)的双相焊缝金属,经过350~500℃加热后,塑性和韧性会显著降低,即性质脆化。

由于在475℃时脆化速度最快,故称为“475℃脆性”。

铁素体越多,这种脆化越严重。

已产生475℃脆化的焊缝,可以900℃淬火消除。

⑵σ相脆化不锈钢焊接接头在375~875℃范围内长期使用,会产生一种FE-Cr金属间化合物,称为“σ相”。

σ相硬而脆,硬度大于68HRC时,由于σ相析出的结果,焊缝的冲击韧度急剧下降,这种现象称为“σ相脆化”。

通常认为,σ相是由铁素体演变而来,当铁素体的质量分数超过5%时,很快会形成σ相。

因此,对于高温下使用的不锈钢材料,为了防止出现σ相,必须控制铁素体的含量。

为了消除已经生成的σ相,恢复焊接接头的韧性,可以把焊接接头加热到1000~1050℃,然后快速冷却。

σ相在1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊缝中一般不会产生。

⑶熔合线脆断不锈钢焊件在高温下长期使用,在沿焊缝熔合线外几个晶粒的地方,会发生脆断现象,此现象称为熔合线脆断。

钢中加入Mo元素能提高钢材抗脆断的能力。

17.试述铁素体不锈钢的焊接工艺。

属于铁素体不锈钢的钢号有0Cr13A1、1Cr17、1Cr28、0Cr17Ti、1Cr25Ti、1Cr17Mo2Ti 等。

铁素体不锈钢焊接工艺如下:⑴焊接性铁素体不锈钢焊接时,由于热影响区晶粒急剧长大、475℃脆性和σ相析出不仅引起接头脆化,而且也使冷裂倾向加大。

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