合金钢的焊接工艺.docx

合金钢的焊接工艺 合金钢的焊接工艺 概述 合金结构钢分为高强度钢（GB/T13304—1991 规定屈服点δ s≥195Mpa ,抗拉强度δ b≥390Mpa 的钢均为高强度钢）和专业用钢两大类。 高强度钢按钢材供货的热处理状态分为热扎及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢。 热扎及正火钢 ：这类钢的屈服点 295≤δ s≥490Mpa，属于非热处理强化钢主要包括 GB/T1591—1994《低合金结构钢》中的 Q295—Q460 钢 特点：冶炼工艺比较简单，价格低廉，综合力学性能良好，具有良好的焊接性 低碳调质钢：这类钢屈服点 441≤δ s≥980Mpa，属于热处理强化钢特点：具有较高的强度、优良的塑性和韧性 生产工艺复杂、成本高、进行热加工时对工艺参数较严格。 中碳调质钢：含碳量高 Wc0.3%，880≤δ s ≥980Mpa，属于热处理强化钢一般在退火状态下进行焊接，焊后需进行调质处理 主要用于制造大型机器上的零件和要求强度而自重小的构件 专业用钢：按用途分为珠光体耐热钢、低温用钢和低合金耐热钢 1）珠光体耐热钢：用于制造在 500—600 度范围内的设备，具有一定的高温强度和抗氧化能力。 低温用钢：用于制造在-20——196 度低温工作的设备韧脆性转变温度低良好的低温韧性 低合金耐蚀钢：用于制造在大气、海水、石油、化工产品等腐蚀介质中工作的各种设备。 裂纹，增加熔渣和熔化金属粘度，引起严重的飞溅。 0.7 锰 可提高钢的强度和淬透性，可脱氧和脱硫，增加力学性能， 降低焊缝金属对结晶裂纹的敏感性。 1% 铬 提高淬透性，耐热性和耐蚀性，强烈增加淬透性，并提高韧 脆转变温度 —— —— 钼 提高热强性元素和热影响区的淬硬倾向，使裂纹敏感性增大 0.65 镍 提高强度不降低塑性和韧性，从避免产生硬淬组织考虑，对 焊接性有利 —— —— 钒 能改善低合金结构钢的焊接性 少量 钛 强脱氧和脱氮剂，细化晶粒，可改善钢的焊接性 适量 铌 细化晶粒 少量 合金元素对合金结构钢焊接性的影响及作用 合金元素 对合金结构钢焊接性的影响及作用 含量 Wc/% 碳 含量多，使焊缝中的结晶裂纹和焊接接头冷裂纹倾向增大 0.05~0.16 硅 有固容强化作用，可以有效提高钢的强度，是良好的脱氧剂， 0.4 并防止CO 气孔，残余硅回形成低熔点的硅酸盐夹渣导致结晶 ~ 热影响区的脆化是焊后产生裂纹，造成脆性破坏的主要原因之一。 热轧纲过热区脆化的原因：过热去晶粒严重粗化，冷却时生成魏氏组织及马氏体组织，正火钢热影响区脆化是由于焊接热源的高温作用，使母材焊前的正火效果消失的结果。 低碳调质钢的过热区脆化是过热区产生由铁素体、高碳马氏体和高碳贝氏体组成的混合组织而造成的。防止过热区脆化的关键在于冷却速度的控制，在焊接时应采用较小的热输入。 中碳调质钢的过热区容易得到硬脆的淬火组织—高碳马氏体，为此一般需采用预热缓冷等措施与适当的热输入配合，并在退火状态下焊接，焊后整体调质处理 焊接接头的冷裂纹： 产生的原因：焊接接头产生淬硬组织，接头内含氢量多，残余应力较大。 防止措施：尽量避免在焊接接头中形成硬脆组织，可以通过工艺措施和冷却速度来达到。还课题通过控制热影响区的最高硬度来防止冷裂纹。 焊接接头的热裂纹： 选用低氢型焊条或超低碳焊丝配合高锰高硅焊剂进行埋弧焊，在提高焊缝含锰的同时，降低碳硫的含量，均时防止结晶裂纹的有效措施。 合金结构钢的焊接工艺 焊材的选择 最重要的选材原则：确保焊缝的金属力学性能，使之满足产品的技术要求保证产品在使用中正常运行。 热轧及正火钢主要用于制造受力结构，要求焊接接头有足够的强度适当的屈强比足够的韧性和较低的时效敏感性。 低碳调质钢焊接时，焊接材料的选用原则依母材的热处理状态的不同而异。中碳调质钢焊接时，焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本一致。 钢号 焊条电 埋弧焊 电渣焊 CO2 气体保 GB/T1591—1994 旧牌号 GB/弧焊牌号 焊丝 焊剂 焊丝 焊剂 护焊焊丝 Q295 09Mn2 J422 H08A HJ431 H10MnSi 09Mn2Si J423 H08MnA H08Mn2Si 09MnV J426 J427 Q345 16Mn 14MnNb J502 J503 J506 不开坡口对接 H08 中板开坡口对接 HJ431 H08MnMoA HJ431 HJ360 H08Mn2Si J507 H08MnA H10Mn2 H10MnSi HJ350 Q390 15MnV 15MnTi 15MnNb J502 J503 J506 J507 不开坡口对接 H08MnA 中板开坡口对接 H10Mn2 HJ431 HJ350HJ H08Mn2MoA HJ431 HJ360 H08Mn2Si J556