碳钢及普通低合金钢的焊接

碳钢及普通低合金钢的焊接

1.什么是碳素钢？常用的有哪几种？

答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含C≤0.25%）和中碳钢

（含C=0.25%--0.60%）；优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45）2.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？

答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅

、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。

3.什么是金属材料的机械性能？

答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。

4.什么是钢材的工艺性能？

答：钢材承受各种冷热加工的能力，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。

5.什么是金属的焊接性？

答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容：

一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。

6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？

答：ER50-6实心焊丝（如：唐山神钢MG-51T）适合的钢材有：

〈1〉普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q275

〈2〉优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn

25Mn 30Mn 35Mn

〈3〉碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H

〈4〉压力容器用碳素钢： 20R

〈5〉锅炉用碳素钢： 20g

〈6〉桥梁用碳素结构钢： 16q

〈7〉核压力容器用碳素钢： 20HR

〈8〉汽车制造用碳素结构钢： 08Al 15Al

〈9〉普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2）

Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE）Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb）

Q420 （15MnVN、14MnVTiRE）

〈10〉船体用低合金高强度结构钢

AH32 DH32 EH32 AH36

〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢

16MnR 15MnVR 15MnVNR

〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢

16Mng 19Mng 22Mng

〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢

16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq

〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢

S290 S315 S360 S380 S415

7.为什么低合金高强钢会出现裂纹？有哪些影响因素？

答：随含碳量和合金元素的增加，产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是：〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高

〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施？

答：防止冷裂纹要采取的工艺措施有：

〈1〉建立低氢的焊接环境

〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序

a、焊接方法的选择

b、焊接热输入量的选定

c、焊接顺序的制定

〈3〉焊前进行预热和控制层间温度（100--150℃）

〈4〉焊后立即进行消氢处理（300--400℃*2h）

〈5〉焊后消应热处理（600--650℃*2h）

9.为什么CO2在户外作业要采取防风措施？

答：CO2气体保护焊在户外作业时，当风力≤2级

（风速：1.6—3.3 米/秒），

能够正常焊接。当风力达到3级（风速：3.4—5.4 米/秒），

要采用大气体流量计，

气体出口压力：0.4—0.5 MPa，流量：60—70 L/min；也能够

正常焊接，不出现气孔等焊接缺陷。如果在上风口设置挡风板，焊接质量更有保证。

六、不锈钢的焊接

1.什么是不锈钢和不锈耐酸钢？

答：金属材料中主加元素“铬”含量（还需加入镍、钼等其它元素）

能使钢处于钝化状态、具有不锈特性的钢。耐酸钢则是指在酸、碱、盐

等强腐蚀介质中耐蚀的钢。

2.什么叫奥氏体不锈钢？常用的牌号有哪些？

答：奥氏体不锈钢应用最广泛，品种也最多。如：

〈1〉18—8系列： 0Cr19Ni9 (304) 0Cr18Ni8（308）

〈2〉18—12系列：00Cr18Ni12Mo2Ti (316L)

〈3〉25—13系列： 0Cr25Ni13（309）〈4〉25—20系列：0Cr25Ni20 等等

3.为什么说焊接不锈钢有一定的工艺难度？

答：主要工艺难度是：〈1〉不锈钢材料热敏感性较强，在 450--850℃温区

内停留时间稍长，焊缝及热影响区耐腐蚀性能严重下降。〈2〉容易发生热裂纹。〈3〉保护不良，高温氧化严重。〈4〉线膨胀系数大，产生较大的焊接变形。

4.为什么焊接奥氏体不锈钢要采取有效的工艺措施？

答：一般工艺措施有：〈1〉要依据母材的化学成分，严格选择焊接材料。

〈2〉小电流.，快速焊接；小线能量，减少热输入。

〈3〉细直径焊丝、焊条，不摆动，多层多道焊。

〈4〉焊缝及热影响区强制冷却，减少450--850℃停留时间。

〈5〉TIG焊缝背面氩气保护。〈6〉与腐蚀介质接触的焊缝最后焊接。

〈7〉焊缝及热影响区钝化处理。

5.为什么奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢焊接（异种钢焊接）

要选用25—13系列的焊丝及焊条？

答：焊接奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢相连的异种钢焊接接头，

焊缝熔敷金属必须采用25—13系列的焊丝（309、309L）及焊条

（奥312、奥307等）。如采用其它不锈钢焊材，在碳钢、低合金钢

一侧熔合线上产生马氏体组织，会产生冷裂纹。

6.为什么实心不锈钢焊丝要用98%Ar+2%O2的保护气体？

答：实心不锈钢焊丝MIG焊接时，如果采用纯氩气体保护，熔池表面张力大，

焊缝成型不良，呈“驼背”焊缝形状。加1—2%的氧气，降低熔池表面张力，

焊缝成型平整美观。

7.为什么实心不锈钢焊丝MIG焊缝表面发黑？

答：实心不锈钢焊丝MIG焊接速度较快（30—60cm/min），保护气体喷嘴已经

运行到前端熔池区，焊缝还在红热高温状态，被空气氧化，表面生成氧化物，

焊缝发黑。用酸洗钝化方法能够去除黑皮，恢复不锈钢原始表面颜色。

8.为什么实心不锈钢焊丝要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无飞溅焊接？

答：实心不锈钢焊丝MIG焊接时，φ1.2焊丝，当电流I≥260—280A，才能实现射

流过渡；小于此值熔滴为短路过渡，飞溅较大，一般不能使用。只有使用带脉冲

的MIG电源，脉冲电流大于300A，才能实现80—260A焊接电流下的脉冲射滴过渡，