ZYKC201117 welding 低碳调质钢焊接性分析(六)
材料工程基础
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焊接接头的“等强性”
(一）非时效强化铝合金HAZ的软化
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
主要发生在焊前经冷作硬化的合金上。经冷作硬化的铝合 金，热影响区峰值温度超过再结晶温度（200-300℃）的区域 时就产生明显的软化现象。接头的软化主要取决于加热的峰值 温度，而冷却速度的影响不很明显。由于软化后的硬度实际已 低到退火状态的硬度水平，因此，焊前冷作硬化程度越高，焊 后软化的程度越大。板件越薄，这种影响越显著。冷作硬化薄 板铝合金的强化效果，焊后可能全部丧失。对于熔焊工艺，这 是不可避免的结果。
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
焊接接头的“等强性”
华侨大学
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焊接接头的“等强性”
• 焊接接头的“等强性”
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
非时效强化铝合金
在退火状态下焊接时，接头同母材是等强的；在冷作硬化 状态下焊接时，接头强度低于母材，表明在冷作状态下焊接时 接头有软化现象。
时效强化铝合金
无论是退火状态下还是时效状态下焊接，焊后不经过热处 理，其接头强度均低于母材。特别在时效状态下焊接的硬铝， 即使焊后经人工时效处理，其接头强度系数也未超过60%。
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焊接接头的“等强性”
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
所有时效强化的铝合金，焊后不论是否经过时效处理，其 接头塑性均未达到母材的水平。 铝合金焊接时的不等强性的表现，说明焊接接头发生了某 种程度的软化或存在某一性能上的削弱。接头性能上的薄弱缓 解可以存在于焊缝、熔合区或热影响区三个区域中的一个区域 之中。 就焊缝而言，由于是铸造组织，即使在退火状态以及焊缝 成分同母材基本一样的条件下，强度差别不大， 但焊缝塑性 不如母材。若焊缝成分不同，焊缝性能将主要决定于焊接材料。 另外，焊接工艺条件也有一定影响。
低碳调质钢焊接性能研究(终稿)
摘要本文介绍了金属焊接性以及焊接裂纹的概念，主要介绍冷裂纹的形成与影响因素、金属焊接性的试验研究方法，论述了低碳调质钢的焊接性及焊接工艺特点。
在总结大量资料和焊接实验的基础上，通过低碳调质钢18MnMoNb钢斜Y型焊接裂纹试验，即小铁研试验、18MnMoNb焊接热影响区组织性能试验、18MnMoNb 焊接裂纹断口的扫描电镜分析，分析低碳调质钢的焊接性及产生冷裂纹的原因，并讨论了预热对焊接冷裂纹倾向的减小作用；并对18MnMoNb焊接热影响区组织进行了金相分析和性能研究，最后对18MnMoNb焊接热影响区的显微硬度进行了测试。
完成了低碳调质钢18MnMoNb钢的可焊性研究。
关键词：可焊性；焊接接头；热影响区；焊接裂纹AbstractThis paper introduces the concepts of metal welding and welding cracks，mainly on the formation and cold crack factors，and experimental methods of metal weldable capability，discussed the welding and welding technology features of low-carbon-quality steel．On the base of investigation and weld experiments，through low-carbon-quality steel of 18MnMoNb Y-Silt Type Cracking Test，structure and performance test of 18MnMoNb weld heat affected zone，the scanning electron microscope analysis of 18MnMoNb welding crack fracture，and analysis the welding of low-carbon-quality steel and the reasons of the cold crack and summarize the influence of preheat on cold cracking；and the study completed Metallographic analysis and properties of the metal materials 18MnMoNb weld heat affected zone．Finally，micro-rigidity of 18MnMoNb weld heat affected zone was tested．The metal weldable capability of 18MnMoNb was completed．Key words：weldable；welding joint；HAZ；welding crack目录第1章焊接技术概述 (1)第2章低碳调质钢的焊接基础理论 (3)2.1 焊接冶金过程特点 (3)2.2 焊接接头的组织与性能 (4)2.3 低碳调质钢热影响区的组织分析 (7)2.4 低碳调质钢的焊接性理论分析 (7)2.5 低碳调质钢常用焊接方法 (12)第3章低碳调质钢焊接性能研究试验基础 (14)3.1 低碳调质钢常用焊接工艺 (14)3.2 低碳调质钢的焊接工艺特点研究 (17)3.3 低碳调质钢焊接性试验及分类 (19)3.4 斜Y形坡口焊接裂纹试验法 (20)3.5 渗透探伤法在焊接检测中的应用 (22)3.6 焊接接头金相试样的制备 (23)3.7 焊接裂纹的断裂形式及断口形态 (24)第4章18MnMoNb钢的焊接性试验及分析 (25)4.1 焊接试验准备 (25)4.2 低碳调质钢18MnMoNb斜Y型焊接裂纹试验 (26)4.3 低碳调质钢18MnMoNb焊接裂纹断口扫描电子显微镜分析 (30)4.4 18MnMoNb焊接热影响区组织及性能试验 (31)4.5 18MnMoNb焊接接头的硬度试验 (32)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第1章焊接技术概述焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺。
第三章、第十一节管板对接水平固定焊
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焊接技术课题 编号：ZYKC201117
在仰焊位置焊接时，焊条向试件里面顶送 深些，横向摆动幅度小些，向上运条的间 距要均匀，不宜过大，否则易使焊缝背面 产生咬边和内凹。
在立焊位置焊接时，焊条向试件里面顶送 的比仰焊位置浅些。
平焊位置顶送的焊条应比立焊浅些，防止 熔化金属由于重力作用而造成背面焊缝过 高和边缘熔化良好。
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焊接技术课题 编号：ZYKC201117
收弧时，先将熔池填满后，将电弧往试件 的下方回带约10mm,焊条逐渐提高熄弧。
接头时可采用热接或冷接两种方法。热接 头更换焊条要迅速，熔池呈红热状态，焊 条在熔池前方10mm处引弧,并稍做摆动 至熔孔处焊条向管子里面下压,待听到击穿 声形成新的熔孔时,再进行横向摆动转入正 常焊接，冷接头即收弧处的焊道需打磨成 缓坡状，然后按照热接头方法去操作。
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
第十一节管板对接水平固定焊
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焊接技术课题 编号：ZYKC201117
这是较难焊的位置，必须掌握了平焊、立 焊、仰焊操作技能以后，才能焊好这个试 件。
焊前准备 试件加工 管板选用厚度为12mm的
20g或16Mn钢板，其尺寸为12mm x 100mm x 100mm。管子选用20或 16Mn钢，规格为51mm x 5mm,管长 ≥60mm。
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焊接操作工艺
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
焊接工艺参数列于表9-8。
焊接冶金与焊接性答案
焊接冶金与焊接性答案【篇一：焊接冶金学课后答案】>1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：mn，si。
（2）细晶强化，主要强化元素：nb,v。
（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：v,nb,ti,mo（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v,ti,mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的v析出相基本固溶，抑制a长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、m-a等导致韧性下降和时效敏感性增大。
制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。
2．分析q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不3.q345与q390焊接性有何差异？q345焊接工艺是否适用于q390焊接，为什么？答：q345与q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是q390的mn含量高于q345，从而使q390的碳当量大于q345，所以q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于q345，其余的焊接性基本相同。
q345的焊接工艺不一定适用于q390的焊接，因为q390的碳当量较大，一级q345的热输入叫宽，有可能使q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。
4.低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。
调质钢的焊接性
碳的质量分数不超过％，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、HQ70B、15MnMoVN、15MnMoVNRE 和14MnMoNbB等。
低碳调质钢具有高的屈服点(490-980MPa)、良好的塑性、韧性、耐磨、及耐腐蚀性。
低碳调质钢由于含碳量不高，虽含有一定量的合金元素，但焊接性较好，主要特点是：在焊接热影响区、特别是焊接热影响区的粗晶区有一定的冷裂倾向并有韧性下降的现象；在焊接热影响区受热时未完全奥氏体化的区域，以及受热时其最高温度低于Ac1、高于钢调质处理的回火温度的那个区域有软化或脆化的倾向。
常用的各种熔焊方法,都可以适用焊接低碳调质钢。
(1)焊前预热—当板厚较小或接头拘束度也较小时,焊前可不进行预热。
15MnMoVN、14MnMoNbB钢。
当板厚小于13mm时，通常采用不预热施焊。
随着板厚的增加，为了防止产生冷裂纹，必须进行预热，但是必须严格控制预热温度，因为过高的预热温度会使热影响区的冷却速度过于缓慢,使热影响区强度下降，韧性变坏。
低碳调质钢的最低预热温度焊件厚度15MnMoVN 14MnMoNbB<13 不预热不预热13-16 50-100 100-15016-19 100-150 150-20019-22 100-150 150-20022-25 150-200 200-25025-35 150-200 200-250允许的最高预热温度与表中最低值相比,不得大于65C。
若有可能，可采用低温预热加后热或不预热，只采用后热的方法来防止低碳调质钢产生冷裂纹，可以减轻或消除过高的预热温度对热影响区韧性的损害。
(2)焊接材料—为防止产生冷裂纹,因此必须严格控制焊接材料的含氢量,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。
用于CO2气体保护焊的CO2气体应符合GB6052-85中规定的I级气体或II级1类气体的要求。
中碳调质钢的焊接（优秀范文5篇）
中碳调质钢的焊接（优秀范文5篇）第一篇：中碳调质钢的焊接中碳调质钢的焊接中碳调质钢中的碳和其他合金元素含量较高，通过调质处理（悴火+回火）可获得较高的强度性能。
中碳调质钢合金元素的加人主要是起保证淬透性和提高抗回火性能的作用，而其强度性能主要还是取决于含碳量。
但随着碳含童的提高，钢的焊接性明显变差，焊接难度增大。
中碳调质钢的屈服强度达880~1176MPa以上。
钢中的含碳量较高，并加人合金元素〔如MN、Si、Cr、V、B及Mo、W、V、Ti等），以保证钢的淬透性，消除回火脆性，再通过调质处理获得综合性能较好的高强钢。
中碳调质钢的主要特点是高的比蹋度和高硬度（例如可用作火箭外壳和装甲锅等），中碳调质钢的淬硬性比低碳调质钢高很多，热处理后达到很高的强度和硬度，但韧性相对较低，给焊接带来了很大的困难。
中碳调质钢的合金系统可以归纳为以下几种类型：（1）40Cr 是一种广泛应用的含Cr中碳调质钢，钢中加人Cr＜1.5%时能有效地提高钢的淬透性，继续增加Cr含量无实际意义。
1%时对钢的塑性、韧性略有提高，超过2%时对塑性影响不大，但略使冲击韧性下降。
Cr能增加低温或高温的回火稳定性，但有回火脆性。
40Cr钢具有良好的综合力学性能、较高的淬透性和较高的疲劳强度，可用于制造较重要的在交变载荷下工作的机器零件。
如用于制造齿轮和轴类等。
（2）35CrMoA和35CrMoVA 属于Cr-Mo系统，是在Cr钢基础上发展起来的中碳调质钢。
加人少量Mn可以消除Cr钢的回火脆性，提高淬透性并使钢具有较好的强度与韧性匹配，同时Mo还能提高钢的高温强度。
V可以细化晶粒，提高强度、塑性和韧性，增加高温回火稳定性。
这类钢一般在动力设备中用于制造一些承受较高负荷、截面较大的重要零部件，如汽轮机叶轮、主轴和发电机转子等。
这类钢的含碳量较高，淬透性较大，因此焊接性较差，一般要求焊前预热、焊后热处理等。
（3）30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A和40CrMnSiMoVA 属于Cr-Mn-Si系统，以及在该基础上发展起来的含Ni钢。
8.4低碳调质钢的焊接
第四节 低碳调质钢的焊接
Chapter2 碳钢及低合金钢的焊接
热轧及正火钢依靠合金元素的固溶强化及沉淀强化作 用提高钢的强度时，对塑性和韧性的作用一般是与强化 作用相反，往往是合金元素含量超出一定范围后出现塑 性、韧性的大幅度下降。因此热轧及正火钢的强度受到 限制。 要想保证足够韧性与塑性的前提下进一步提高强度， 单纯通过合金强化是不行的，必须进行热处理强化。一 般来说，σs≥490MPa的高强度钢都是热处理强化钢，都 采用调质处理，通过组织强韧化获得很高的综合力学性 能。
越高，但塑性和韧性有所降低，所得组织是回火低碳马氏体、下贝氏体 或回火索氏体，可以保证得到高强度、高韧性和低的韧脆转变温度。
二、低碳调质钢的焊接性分析
Chapter2 碳钢及低合金钢的焊接
低碳调质钢主要用于焊接结构制造，它的含碳量很低，而且
对硫、磷等杂质控制严格，因而有良好的焊接性。但这类钢属于 热处理强化钢，对加热反应灵敏，因此在焊接中需要采取的防止
钢号 14MnMoVN 14MnMoNbB 15MnMoVNRE
板厚/mm 18~40 <8 10~50 ≤16 17~30
抗拉强度 σb/MPa ≥690 ≥755 —
屈服强度 σs/MPa ≥590 ≥686 ≥686 ≥666
HQ70
HQ80C HQ100 (美)T-1 (美)HY-80 (美)HY-100 (美)HY-130 (日)WEL-TEN80
(美)T-1
0.12~ 0.21
0.60~ 1.0
0.15~ 0.35
0.70~ 1.0
0.40~ 0.65
0.40~ 0.60
0.03~ 0.08
焊接课程设计 低碳调质钢的焊接
材料成型及控制工程课程设计调质钢的焊接分析目录摘要 (1)1引言 (1)2调质处理及调质钢介绍 (1)2.1调质处理工艺 (2)2.2调质钢 (2)2.3调质钢性能特点 (2)2.3.1调质钢在性能成分上的特点 (2)2.3.2调质钢的质量要求 (2)3低碳调质钢的焊接 (2)3.1低碳调质钢的种类成分及性能 (3)3.2低碳调质钢的焊接性分析 (4)3.2.1热裂纹 (4)3.2.2热影响区的液化裂纹 (4)3.2.3冷裂纹 (5)3.2.4再热裂纹 (5)3.2.5热影响区性能的变化 (5)3.3低碳调质钢的焊接工艺特点 (6)3.4焊接方法和焊接材料选择 (6)3.5焊接参数的选择 (8)3.6低碳调质钢焊接接头成分控制 (10)4中碳调质钢的焊接 (10)4.1中碳调质钢的成分和性能 (10)4.2中碳调质钢焊接性分析 (11)4.2.1焊接中冷裂纹和淬透性 (11)4.2.2焊缝热裂纹 (11)4.2.3焊接过热区脆化 (12)4.2.4焊接热影响区的软化 (12)4.3焊接工艺分析 (12)4.3.1退火态或正火态下焊接工艺 (13)4.3.2调质状态下的焊接工艺 (13)4.4焊接方法和材料 (14)5结语 (16)参考文献 (17)摘要:本文介绍了调质处理工艺、调质钢的基本情况。
将调质钢分为低碳调质钢和中碳调质钢，分别介绍了它们的焊接特性，焊接工艺和焊接材料选用，多方面、多角度深入分析了调质钢的焊接基本情况。
关键词:调质钢、调质处理、焊接工艺、焊接材料。
1引言经过调质处理后使用的结构钢称为为调质钢。
许多机器设备上的重要零件如机床主轴、汽车拖拉机的后桥半轴、柴油发动机曲轴、连杆、高强度螺栓等，都是在多种应力负荷下工作的，受力情况比较复杂。
调质钢具有良好的综合力学性能，因此被广泛地应用于各种场合。
调质钢分为低碳调质钢和中碳调质钢，由于调质钢的广泛应用，其焊接成型十分重要。
在焊接调质钢时，需要注意各个方面的问题，包括冷裂纹、热裂纹、热影响区性能变化等，需要在不损失材料本身强度以及韧性的条件下使焊缝具有较好的力学性能和外观。
低碳调质钢的焊接
低碳调质钢的焊接一、低碳调质钢典型钢种成分及性能热扎和正火条件下，钢中通过增加合金元素的含量来提高强度，其结果是塑性和韧性降低，而且随着强度提高越多，塑性和韧性降低越多。
当钢中合金元素含量超过一定范围后会出现韧性的大幅度下降。
因此，抗拉强度大于600MPa的高强钢一般都需要调质处理。
因此低碳调质钢提高强度不单纯通过合金强化，还要通过热处理——调质强化处理。
钢中一般加入Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Ti等元素，目的是保证足够的淬透性和马氏体回火稳定性，使珠光体和贝氏体转变推迟，使马氏体转变的临界冷却速度下降大。
常用的低碳调质钢为了获得良好的综合性能和焊接性，一般含碳量不大于0.18％，这样通过淬火和回火(即调质处理)得到回火索氏体和回火马氏体组织，使之具有较高的强度和良好的塑性。
另外，除了取决于化学成分外，还要执行正确的热处理制度。
一般为奥氏体化—淬火—回火，也有少数钢采用奥氏体化—正火—回火。
低碳调质钢的特性是具有较高的强度(屈服强度490～980MPa)，并有良好的塑性、韧性和耐磨性。
钢中强度级别不同加入的合金元素及其含量也不同。
成分：抗拉强度σb:1.600Mpa Si-Mn 和Si-Mn基础上加少量Cr、Ni、Mo、V2.700Mpa Si-Mn-Cr-Ni-Mo加少量V，合金元素加入量较600高具有较好的冲击韧性，用于低温服役的焊接结构，露天煤矿大型挖掘机3.800Mpa Si-Mn-Cr-Ni-Mo-Cu-V系并加入一定的B工程机械、矿山机械。
推土机、工程起重机、重型汽车4.1000Mpa同800Mpa合金加入较多，为保证韧性加入Ni较多工程机械高耐磨件，核动力装置、航空航天装备上二、低碳调质钢的可悍性分析低碳调质钢含碳量低，合金成分的确定也都考虑了材料的可焊性，其工艺要求基本与正火钢相似．差别是这类钢通过调质强化，故在焊接接头热影响区除了脆化外还有软化问题。
（一）热裂纹低碳调质钢中S、P杂质控制严，含C量低、含Mn量较高．因此热裂纹倾向较小。
低碳调质钢焊接
常用钢种焊接材料选用
气体保护焊 钢牌号 焊条电弧焊 保护气体 焊丝 焊丝 焊剂 埋弧焊
30CrMnSiA 30CrMnSiNi2 A 35CrMoA 35CrMoVA 34CrNi3MoA
E8515-G E10015-G E8515-G E8515-G E10015-G E8515-G E8515-G E9015-G E10015-G
A、焊接方法：由于不强调线能量对接头性能的影响，基本上不受限制。 B、不顾虑回火区的软化，可以采用较大的线能量+适当高温预热，从而防 止冷裂。—般预热温度及层间温度可控制在200-350℃之间。 C、焊接材料：为保证焊缝与母材在相同的热处理条件下获得相同的性能， 应保证熔敷金属的成分与母材基本相同。同时，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%。 。 D、为了防止延迟裂纹，焊后应及时进行热处理。若及时进行调质处理有 因难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间（如低温回火或 650～680℃高温回火 ）。作用：排除扩散氢并软化热影响区组织；消除应力 的作用。 E、对结构复杂、焊缝较多的产品，为防止由于焊接时间过长而在中间发 生裂纹，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。 F、在焊后回火时，注意回火脆性。
C、 Cr-Mn-Si钢 ：价格低廉，在退火状态下具有P+F，调质状态下为回火M或回
火S ，有回火脆性 典型： 30CrMnSiNi2A制造飞机上的一些构件 D、Cr-Ni-Mo钢 ：加入Ni和Mo，使钢具有强度高、韧性好、淬透性大
典型： 40CrNiMoA、34 CrNiMoA ，用于制造高负荷、大截面的轴类以及承
碳素钢的焊接分析
正火钢对再热裂纹的敏感性与合金系有很大关系 ， 18MnMoNb有 轻微再热裂纹敏感性 ， 可通过提高预热温度及后热等措施防止。 层状撕裂： 板厚<16mm不易产生层状撕裂 ，如果Z向拘束力大则易 产生层状撕裂。 粗晶区脆化： 粗晶区加热温度高 ， 奥氏体晶粒显著长大 ， 冷却过程中 来不及析出的难溶质点导致材料变脆 ， 且冷却后组织粗大 。采用小 线能量马氏体比例下降 ， 韧性下降 ，采用大线能量奥氏体晶粒严重 长大 ， 韧性下降 ， 不同钢种合金化方式不同 ， 线能量选择也不同。
热轧及正火钢的焊接
■ 随着钢材强度级别的提高 ， 钢中合金元素的增加 ， 焊接性也会随着 发生变化 ， 一是裂纹问题 ， 二是脆化问题。
冷裂纹： 热轧钢冷裂纹倾向小 ， 正火钢冷裂倾向随着强度的提高而增 大。
热裂纹： 热轧钢和正火钢含Mn量高 ， 具有良好的抗热裂性。 再热裂纹： 热轧钢中由于不含强碳化物形成元素 ，对再热裂纹不敏感；
钢的焊接性
碳素钢的焊接
■ 碳钢的分类： 低碳钢(wc≤0.25%)、中碳钢（ wc=
0.25 0.6%） 、高碳钢（wc≥0.6） 按用途分： 结构钢、工具钢 ■ 低碳钢的焊接特点： 良好的焊接性(含碳量低 ，合金元素含量少) ，焊前无需预
低碳钢焊缝硬度分布规律
低碳钢焊缝硬度分布规律1. 引言低碳钢是一种常见的金属材料，广泛应用于工业制造和建筑领域。
焊接是一种常用的连接低碳钢的方法，而焊缝硬度是评估焊接质量的重要指标之一。
了解低碳钢焊缝硬度的分布规律对于优化焊接工艺、提高焊接质量具有重要意义。
本文将探讨低碳钢焊缝硬度的分布规律，包括硬度测试方法、影响因素以及其分布特点。
2. 硬度测试方法硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力，通常用来评估材料的强度和耐磨性。
对于低碳钢焊缝，常用的硬度测试方法有以下几种：2.1 维氏硬度测试维氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法，通过使用一定形状和尺寸的钢球或钻石锥头对焊缝表面施加压力，然后测量压痕的直径或长度来计算硬度值。
这种方法简单易行，广泛应用于焊接质量检测中。
2.2 洛氏硬度测试洛氏硬度测试是另一种常用的金属硬度测试方法，通过使用一定形状和尺寸的钢球或钻石锥头对焊缝表面施加压力，然后测量压痕的深度来计算硬度值。
与维氏硬度测试相比，洛氏硬度测试更适用于较硬的材料。
2.3 布氏硬度测试布氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法，通过使用一定形状和尺寸的钢球或钻石锥头对焊缝表面施加压力，然后测量压痕的直径或长度来计算硬度值。
与维氏硬度测试类似，但布氏硬度测试使用的压痕深度比较小，适用于较软的材料。
3. 影响因素低碳钢焊缝硬度的分布规律受多种因素的影响，主要包括焊接工艺参数、焊接材料和热处理等。
3.1 焊接工艺参数焊接工艺参数是指焊接过程中控制焊接电流、电压、焊接速度等参数的设定值。
这些参数的选择将直接影响焊缝的形成和硬度分布。
一般来说，焊接电流和焊接速度越高，焊缝硬度越高；而焊接电压和焊接速度越低，焊缝硬度越低。
3.2 焊接材料焊接材料的选择对焊缝硬度分布也有重要影响。
不同的焊接材料具有不同的化学成分和晶体结构，这将影响焊缝的形成和硬度分布。
通常情况下，焊接材料的硬度应与母材接近，以保证焊缝的强度和韧性。
3.3 热处理热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其组织和性能的方法。
低碳调质钢的焊接性
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、15MnMoVN、15MnMoVNRE 和
14MnMoNbB 等，其化学成分见表13。
表13低碳调质钢的化学成分（质量分数）（%）
WCF60、62 < 0.50 < 0.30 —V0.02 〜0.06
HQ70A 0.3 0 〜1.0 0.20 〜0.40 0.15 〜V+Nb < 0.10
0.50 B0.0005 〜0.003 HQ70B 0.70 〜1.20 0.20 〜0.40 V+Nb0.05 〜0.10
0.15 〜 B < 0.003
15MnMoVN —0.40 〜0.60 0.50 V0.10 〜0.20
N0.01 〜0.02
15MnMoVN —0.35 〜0.60 —N0.02 〜0.03（加RE 入）
—0.45 〜0.70 —RE0.10
14MnMoNbB 0.20（加入）
< 0.40 Nb0.02 〜0.07
B0.0005 〜0.003 低碳调质钢具有高的屈服点（490〜980MPa）、良好的塑性、韧性、耐磨及耐腐蚀性。
低碳调质钢由于含碳量不高，虽含有一定量的合金元素，但焊接性较好，主要特点是：在焊接热影响区，特别是焊接热影响区的粗晶区有一定的冷裂倾向并有韧性下降的现象；在焊接热影响区受热时未完全奥氏体化的区域，以及受热时其最高温度低于Ac1、高于钢调质处理时的回火温度的那个区域有软化或脆化的倾向。
(完整版)低碳调质钢的焊接
低碳调质钢的焊接低碳调质钢的抗拉强度一般为600~1300MPa，属于热处理强化钢。
这类钢既具有较高的强度，又有良好的塑性和韧性。
低碳调质钢的种类、成分及性能一般来说，合金元素对钢材塑性和韧性的影响与其强化的作用相反，即强化效果越大，塑性和韧性的降低越明显。
在正火条件下，通过增加合金元素进一步提高强度时会引起韧性急剧下降。
为了进一步提高钢材的强度需要进行调质处理。
为了保证良好的综合性能和焊接性，低碳调质钢要求钢中碳的质量分数不大于0.22%。
此外，添加一些合金元素是为了提高钢的淬透性和马氏体的回火稳定性。
这类钢由于含碳量低，淬火后得到低碳马氏体，而且会发生“自回火”，脆性小，具有良好的焊接性。
低碳调质钢具有较高的强度和良好的塑性、韧性和耐磨性，特别是裂纹敏感性低。
根据使用条件的不同，低碳调质钢又可分为以下几种：（1）高强度结构钢（600~800MPa）主要用于工程焊接结构，焊缝及焊接区多承受拉伸载荷。
（2）高强度耐磨钢（≥1000MPa）主要用于工程结构高强度耐磨、要求承受冲击磨损的部位。
（3）高强高韧性钢（≥700MP）这类钢要求在高强度的同时要具有高韧性，主要用于高强度高韧性焊接结构。
抗拉强度600MPa，、700MPa的低碳调质钢（HQ60、HQ70）主要用于工程机械、动力设备、交通运输机械和桥梁等。
这类钢可在调质状态下焊接，焊后不再进行调质处理，必要时可进行消除应力处理。
HQ100和HQ130主要用于高强度焊接结构要求承受冲击磨损的部位。
HQ100不仅强度高、低温缺口韧性好，而且具有优良的焊接性能。
HQ130是高强度工程机械用钢，含有Cr、Mo、B等多种合金元素，具有高悴透性。
这两种钢经淬火+回火的热处理后，可获得综合性能较好的低碳回火马氏体，具有高强度、高硬度以及较好的塑性和韧性。
低碳调质钢碳的质量分数应限制在0.18%以下，为了保证较高的缺口韧性，一般含有较高的Ni和Cr，具有高强度，特别是具有优异的低温缺口韧性。
1117材料
1117材料
首先，我们来了解一下1117材料的基本特性。
1117材料是一种低碳钢，具有
良好的可加工性和焊接性。
它的强度适中，硬度适中，具有较好的塑性和韧性。
这些特性使得1117材料在制造行业中得到广泛应用，特别是在需要进行冷镦、冷挤压、冷锻等加工工艺的领域。
其次，我们要了解1117材料的主要用途。
1117材料常用于制造螺栓、螺母、
轴承、销钉、机械零件等产品。
由于其良好的可加工性和焊接性，以及适中的强度和硬度，使得它在机械制造、汽车制造、航空航天等行业中得到广泛应用。
此外，1117材料还常用于制造各种机械零件和工程结构件。
除此之外，我们还要了解1117材料的加工工艺。
在加工1117材料时，需要注
意控制加工温度和加工变形量，以确保产品的质量。
通常情况下，可以采用冷加工的方式进行加工，以保证产品的尺寸精度和表面质量。
此外，还可以采用热处理工艺对1117材料进行强化，以提高其强度和硬度。
总的来说，1117材料是一种具有良好可加工性和焊接性的低碳钢材料，具有广泛的应用领域。
它在制造行业中扮演着重要的角色，常用于制造螺栓、螺母、轴承、销钉、机械零件等产品。
在加工工艺上，需要注意控制加工温度和加工变形量，以确保产品的质量。
希望通过今天的介绍，大家对1117材料有了更深入的了解。
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低碳调质钢焊接性分析
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
• （一）焊缝中的热裂纹
低碳调质钢一般含碳量较低，含锰量较高，而且对S、 P杂质控制也较严，因此热裂纹的倾向较小．对于一 些高镍低锰的低合金结构钢来说，会增加产生热裂 纹的倾向，但完全可以通过焊接材料加以调整和提 高，因此正确的选择焊接材料，焊接热裂纹是不会 产生的。
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低碳调质钢焊接性分析
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
图8-9 HT80钢焊接SHCCT曲线（最高加热温 度1350℃）
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• （四）再热裂纹
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
低碳调质钢焊接性分析
华侨大学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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低碳调质钢焊接性分析
焊接技术课题 编号：ZYKC201117
低碳调质钢的焊接性分析
主要作为高强度的焊接结构用钢，含碳量较低，在 合金成分的设计上考虑到焊接性的要求，焊接的主 要问题和工艺要求基本上与正火钢类似，差别在于 调质钢是通过调质获得强化效果的，因此在热影响 区内，除了脆化外还有软化问题。
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• （五）层状撕裂
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由于采用了现代的冶炼技术，对于夹杂物控制较严， 纯净度较高，因此对层状撕裂的敏感性较低，截止 到目前为止，还没有出现层状撕裂方面的相关研究 报道。
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• （二）热影响区液化裂纹
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一般并不常见，主要发生在高镍低锰的低合金结构 钢中，液化裂纹产生的倾向主要和锰、硫比有关。 当含碳量不超过0.2%，锰／硫比大于30时，液化裂 纹的敏感性较小；当锰／硫比超过50后，液化裂纹 的敏感性很低。 因此避免液化裂纹的关键在于控制C、S的含量，保 证高的锰／硫比，尤其是镍含量高时，对此项的要 求更为严格。
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但是，这类钢马氏体含碳量很低，热影响区淬硬组 织为低碳马氏体，具有一定韧性，同时马氏体开始 转变温度Ms较高，在该温度下以较慢的速度冷却， 形成的马氏体还能来得及进行一次“自回火”处理， 所以实际上冷裂倾向并不一定很大。若马氏体转变 时冷却速度较快，得不到“自回火”效果，冷裂倾 向必然会增大。 此外，限制焊缝含氢量在超低氢水平对于防止低碳 调质钢焊接冷裂纹十分重要。钢材强度级别越高， 冷裂倾向越大，对低氢焊接条件的要求越严格。
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• （六）热影响区的性能变化
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这类钢中由于含有较多的固Ｎ元素，热影响区中不 会产生明显的热应变脆化，对调质钢来说，过热区 的脆化是一个主要问题，此外在相变温度附近还存 在一个强度下降的软化区。 1、过热区的脆化 调质钢过热区脆化的原因和热轧钢、正火钢不同， 热轧钢和正火钢的主要和焊接线能量E有关，而调质 钢的和冷却时间t8/5有关。低碳调质钢的合金化是通 过合金元素的作用提高其淬透性，保证获得高强度、 高塑性和韧性的低碳马氏体和下贝氏体。凡是不利 形成低碳马氏体+下贝氏的原因都会引起组织塑性和 韧性下降—脆化。
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工艺因素对液化裂纹的作用也很大，首先是线能量。 线能量越大，晶粒长得越大，晶界熔化越严重，而 且液态晶间层存在的时间也越长，液化裂纹的倾向 性越大，这类裂纹发生在高能量的焊接方法。 这类裂纹与熔池形状有很大关系，熔合线呈明显的 蘑菇状，由于在熔合线的凹处基本金属过热更严重， 易于促使裂纹形成，且裂纹倾向随凹度的增大而提 高。 从工艺上采取小线能量的焊接、控制熔池形状、减 小凹度等措施。
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• （三）冷裂纹
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低碳调质钢的合金化原理是在低碳基础上通过加入 多种提高淬透性的合金元素，来保证获得强度高、 韧性好的低碳马氏体和部分下贝氏体。由于淬透性 增加，使得CCT曲线大大右移，除非冷却速度很缓 慢，高温转变一般不会发生。理论上说：这类钢由 于淬硬性大，在焊接热影响区粗晶区有产生冷裂纹 和韧性下降的倾向。
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8.3.2 低碳调质钢焊接性分析
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1、过热区的脆化 过热区脆化的原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外， 更主要的是由于上贝氏体和M-A组元的形成。 每种调质钢都有一个最佳冷却时间t8/5，这时粗晶区 的组织为“低碳马氏体+10~30%下贝氏体”，韧性 最好，见图8-10。t8/5小（冷速快），韧性下降是由 于得到了全部马氏体；t8/5大（冷速慢），韧性下降 原因有两个，一是奥氏体晶粒粗化，二是出现了上 贝氏体和M-A组元，而上贝氏体和M-A组元是导致 脆化的主要原因。
低碳调质钢的合金系统，大多数是属于能引起再热 裂纹的元素，如Cr、Mo、V、Nb、Ti和B等，其中V 对再热裂纹的影响最大，Mo次之，而当V和Mo同时 加入时就更为敏感。Cr的影响与其含量有关。 在Cr-Mo和Cr-Mo-V钢中，当ωCr<1%时，随着Cr含 量的增加再热裂纹的倾向加大；当ωCr>1%后，继续 增加Cr含量时再热裂纹倾向减小。 Mo-V钢，特别是Cr-Mo-V钢对再热裂纹较敏感， Mo-B钢也有一定的再热裂纹倾向。含Nb的 14MnMoNbB对再热裂纹较敏感。