钢铁的焊接性能
各种元素对钢材性能的影响
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
常用金属材料的焊接性
常用金属材料的焊接性焊接是指将两个或多个金属材料通过加热或施加压力等方式连接在一起的工艺。
常用的金属材料包括钢铁、铝、铜、镍、钛等。
这些金属材料在焊接时拥有不同的特性和焊接性能。
下面将针对常见金属材料的焊接性进行详细介绍。
1.钢铁焊接性钢铁是最常见的金属材料之一,其焊接性能较好。
在钢铁焊接中常用的方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
其中,电弧焊是最常见的焊接方法,在焊接钢铁时通常使用熔化电极和熔化极性相同的焊条。
钢铁的焊接性能取决于其成分、组织结构以及焊接方法等因素。
2.铝焊接性铝是一种常见的轻金属,其焊接性能较差。
由于铝的氧化膜容易形成,这会降低焊接接头的强度和质量。
为了提高铝的焊接性能,可以采用预处理、焊接保护气体等方法。
常见的铝焊接方法有气焊、TIG焊等。
在气焊中需要使用钡剂等预处理剂来清除氧化膜,而TIG焊则可以通过惰性气体的保护来减少氧化膜的生成。
3.铜焊接性铜是一种良好的导电材料,其焊接性能较好。
常见的铜焊接方法有气焊、TIG焊、电弧焊等。
在铜焊接中,氧化膜的清除很重要,可以使用钝化剂等预处理剂来清除氧化膜。
TIG焊和电弧焊是常用的铜焊接方法,可以通过选择合适的焊接材料和控制焊接参数来获得理想的焊接接头。
4.镍焊接性镍是一种耐腐蚀性较好的金属材料,其焊接性能较好。
常见的镍焊接方法有电弧焊、TIG焊等。
镍焊接时,需要注意选择合适的焊接材料和适当的焊接参数来获得理想的焊接接头。
在镍焊接中,尤其需要注意焊接电缆和接地端之间的电气连接,以避免电弧腐蚀。
5.钛焊接性钛是一种重要的结构材料,其焊接性能较好。
常用的钛焊接方法有电弧焊、激光焊等。
在钛焊接中,需要注意选择合适的焊接材料和适当的焊接参数,以避免产生气泡和裂纹等缺陷。
此外,钛焊接还需要进行保护气体的控制,以避免氧化等不良影响。
综上所述,常用金属材料的焊接性能因成分、组织结构以及焊接方法等因素的不同而有所差异。
了解和掌握这些材料的焊接性能对于实际应用和工程设计具有重要意义,能够确保焊接接头的质量和可靠性。
钢铁材料的性能
σe
MPa
金属能保持弹性变形的最大能力
比例极限
σp
MPa
在弹性变形阶段,金属材料所受的和应变能保持正比的最大应力
弹性模量
MPa
金属在弹性范围内,外力和变形成比例地增长,既应力与应变成正比例关系时,这个比例系数就称为弹性模量
2.3塑性—材料受力后产生永久变形而不破坏的能力
伸长率(延伸率)
%
金属受外力作用被拉断以后,在标距内总伸长长度同原来标距长度相比的百分数
肖氏硬度
HSC(目测型)
与h/h0比值成正比
利用金刚石冲头自一定的高度h0mm落下,撞击金属后,冲头又回跳到某一高度hmm
表面光滑的一些精密量具或零件
HSD(指示型)
3.化学性能
名称
说明
耐腐蚀性
金属材料抵抗空气、水蒸气及其它化学介质腐蚀破坏作用的能力,称为耐腐蚀性。常见的钢铁生锈、铜生铜绿等,就是腐蚀现象。金属材料耐腐蚀性能与许多因素有关,例如金属的化学成分、加工性质、热处理条件、组织状态以及环境介质和温度条件等
抗剪强度
τ
MPa
外力与材料轴线垂直,并对材料呈剪切作用时的极限强度
抗扭强度
τb
MPa
外力是扭转时的极限强度
屈服点
σs
MPa
金属试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力,称为屈服点或屈服极限,是金属发生明显塑性变形的抗力。
屈服强度
σ0。2
MPa
对某些屈服现象不明显的金属材料,测定屈服点比较困难,常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点,这称为屈服强度或条件屈服强度
牌号
牌号是用来识别产品的名称、符号、代码或它们的组合。钢的牌号称为钢号,是对某一具体钢种所取的名称。牌号是技术条件中的首要内容,同一牌号的材料可能有不同的保证条件、交货状态、使用加工类别、质量级别等
碳当量计算
碳当量计算小结主要描述了碳当量的定义和一些计算公式,自己编程实现,为以后应用提供方便。
并收集下载了 一些相关文献参考。
钢铁材料的焊接性能一般是指焊缝及热影响区是否容易形成裂纹,焊接接头是否出现脆性等等。
由于很多高压管、罐、船体、桥梁等重要结构件都是用焊接方式连接起来的,一旦出现质量问题,将造成灾难性的事故。
如1943年,美国一个电站的蒸气管道,在500摄氏度温度下工作了5年,突然发生爆炸,经检查发现,断裂发生于焊缝热影响区。
因此材料的焊接性能一直是一个非常重要的工艺指标。
人们通过大量的实验结果,发现钢的焊接性能与其成分关系很大,尤其是碳含量。
当碳含量高时,焊接区容易产生裂纹,合金元素含量增加也容易产生开裂现象,因此可以用合金成分的"碳当量"概念来表示焊接性能的好坏 ,常用的碳当量[C]的经验计算公式为:[C]=C + Mn/6 + (Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5式中的元素符号代表这些元素在钢中的重量百分比 。
经验表明 ,当[C]小于0.4%时,钢材焊接冷裂倾向不大,焊接性良好 ;[C]在0.4%~0.6 %之间时,钢材焊接冷裂倾向较显著 ,焊接性较差,焊接时需要预热钢材和采取其它工艺措施来防止裂纹;当[C]大于0.6%时,钢材焊接冷裂严重,焊接性能很差,基本上不适合于焊接,或者只有在严格的工艺措施下和较高的预热温度下才能进行焊接操作。
为了得到较高的强度,一个最有效的办法就是提高钢中的碳含量,但由于碳含量高导致焊接性能降低,因此低合金高强钢必须是低碳的(一般小于含碳0.25%),如16Mn, 15MnVN ,20CrMnTi 等。
一些高碳的工具钢,如 T7~T13(含碳0.7~1.3%)和铸铁零件,通常是不能焊接的。
开发和使用高强度钢铁材料,用于制造工程结构件,必须考虑焊接性能 。
以下内容摘自[第14 卷第1期 材料开发与应用1999 年2月 经验交流]钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。
16Mn本身、16Mn与Q235的焊接性能探讨焊接工艺分析.
16Mn 钢板与 Q235钢板焊接的实践刘金辉(邢台钢铁公司炼钢厂河北邢台 054027摘要 :分析了 16MN 钢板及其与 Q235钢板的焊接性能、异种金属焊接特点。
产生焊接缺陷的原因,从选材和焊接工艺上找出了控制焊接缺陷的方法。
关键词 :钢板:焊接:缺陷PRACTICE OF WELDING 16Mn AND Q235 STEEL PLATESHI Jian-qiang , WANG HUA, ZHAO Zhi-gang , LIU Jin-hui , HU Wei (steelworks , Xingtai Iron and Steel Company, hebei , 054027 Abstract :The welding properties of 16Mn and Q235 plate, the features of welding between different kingds of metal and the reason to bring the welding defects are analyzed , the method to control the defects found out from material selection and welding ptocess。
Key Words:steel plate; welding ; defect1、前言:16Mn 为 345Mpa 合金结构钢,是低合金钢中使用最广泛、生产量很大的钢种之一,这种钢具有良好的综合机械性能和工艺性能,与 A3、 15钢相比除具有同样好的塑性与焊接性外,屈服强度可提高 50%左右、耐大气腐蚀能力约提高 20— 35%,以及更高的低温冲击韧性。
这类钢在石油化工工业中被广泛应用于压力容器、石油储罐、锅炉管道。
邢钢炼钢厂在检修应用条件比较苛刻的设备构件时,往往用 16Mn 钢板替代普通 Q235钢板。
钢铁材料分类及特性
电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数字表示铁损值(W/kg)的100倍。钢号尾部加字母“G”者,表示在 高频率下检验的;未加“G”者,表示在频率为50周波下检验的。 例如钢号DW470表示电工用冷轧无取 向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。 13.电工用纯铁 它的牌号由字母“DT”和数字组成,“DT”表示电工用纯铁,数字表示不同牌号的顺序号,例DT3。 在数字后面所加的字母表示电磁性能:A——高级、E——特级
莱氏体钢(珠光体+渗碳体)
珠光体钢 马氏体钢 贝氏体钢 奥氏体钢
钢材无相变或部分发生相变的
按用途分类
低合金结构钢
建筑及工程用钢
普通碳素结构钢 钢筋钢 调质结构钢;
机械制造用钢
表面硬化结构钢:包括渗碳钢、 渗氨钢、表面淬火用钢
钢材结构钢
弹簧钢 轴承钢
易切结构钢
冷塑性成形用钢: 包括冷冲压用钢、冷镦用钢
8.滚动轴承钢 钢号冠以字母“G”,表示滚动轴承钢类。 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法
基本上和合金结构钢相同。
9.合金工具钢和高速工具钢 合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时,不标出碳含量;当平均碳含量<1.0%时,以千分之几表示。
➢ 分类:
炼钢生铁:炼钢生铁含硅量不大于1.7%,碳以Fe3c状存在。故硬而脆, 断口呈白色。
铸造用生铁:铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口 呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。
45号钢参数
45号钢参数1. 化学成分:C:0.42-0.50%Si:0.17-0.37%Mn:0.50-0.80%S:≤0.035%P:≤0.035%2. 机械性能:屈服强度(σs):≥450MPa抗拉强度(σb):≥600MPa伸长率(δ):≥14%断面收缩率:≥45%冲击韧性(岛氏V型):≥63J(J/cm2)硬度:≤217HBW3. 焊接性能:45号钢具有良好的焊接性能,可以使用大部分常规的焊接方法,如电弧焊、气保焊、埋弧焊、激光焊等。
4. 用途:由于45号钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,适用于生产高要求的轴类、受力件以及各种承压部件。
45号钢还广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造等领域。
45号钢是一种常见的优质钢材,其机械性能和焊接性能都很优秀,适用范围广泛,受到了广泛的应用和认可。
除了前面提到的机械制造、汽车制造、船舶制造领域,45号钢在建筑材料、管道、金属制品等方面也有广泛的应用。
下面我们就一一介绍:1. 建筑材料将45号钢进行冷拔、冷轧、热轧等加工后,可以生产各种规格和形状的钢材,如板材、管材、角钢、梁等。
这些钢材广泛应用于建筑物的承重和支撑结构中,例如建筑柱、梁、桥梁和隧道结构等。
2. 管道45号钢的高强度和优良的焊接性能,使其成为制造管道的优质原材料。
45号钢制造的管道可用于输送天然气、石油和水等液体和气体。
3. 金属制品由于45号钢具有优良的机械性能和耐腐蚀性能,可以生产各种结构和形状的金属制品,如锻件、齿轮、螺丝、螺母、轴承、销、卡簧等,这些金属制品广泛应用于机械、汽车、机床和船舶等领域。
45号钢在众多工业领域中都有着广泛的应用,这种优质钢材的机械性能和耐腐蚀性能也得到了广泛的认可和使用。
由于45号钢适用性广泛,其生产和加工工艺也具有较高的技术要求。
我们需要继续对45号钢从材料设计、生产加工、质量控制等不同方面进行深入研究和优化,以更好地满足不同行业对于钢材的需求和要求。
我们也应该加强与其他国家的交流和合作,引进先进技术,提高我国的钢材生产和加工水平,推动钢材行业的发展和繁荣。
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。
建筑钢材的主要技术性能
建筑钢材概述金属材料一般包括黑色金属和有色金属两大类。
在建筑工程中应用最多的钢材属于黑色金属。
建筑钢材包括钢结构用型钢(如钢板、型钢、钢管等)各钢筋混凝土用钢筋(如钢筋、钢丝等)。
钢材是在严格的技术控制条件下生产的,与非金属材料相比,具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。
钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。
一、钢材的冶炼钢是由生铁冶炼而成。
生铁的冶炼过程是;将铁矿石、熔剂(石灰石)、燃料(焦炭)置于高炉中,约在1750℃高温下,石灰石志铁矿石中的硅、锰、硫、磷等经过化学反应,生成铁渣,浮于铁水表面。
铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口排出,铁渣排出时用水急冷得水淬矿渣;排出生铁中含有碳、硫、磷、锰等杂质。
生铁又分为炼钢生铁(白口铁)和铸造生铁(灰口铁)。
生铁硬而脆、无塑性和韧性,不能焊接、锻造、轧制。
炼钢就是将生铁进行精练。
炼钢过程中,在提供足够氧气的条件下,通过炉内的高温氧化作用,部分碳被氧化成一氧化碳气体而逸出,其他杂质则形成氧化物进入炉渣中被除去,从而使碳的含量降低到一定的限度,同时把其他杂质的含量也降低到允许范围内。
所以,在理论上凡是含碳量在2%以下,含有害杂质较少的Fe-C合金都可称为钢。
根据炼钢设备的不同,常用的炼钢方法有空气转炉法、氧气转炉法、平炉法、电炉法。
二、钢材的分类钢材的品种繁多,分类方法很多,通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。
钢的分类见表一,目前,在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金结构钢。
建筑钢材的主要技术性能钢材的技术性质主要包括力学性能(抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等)和工艺性能(冷弯和焊接)两个方面。
一、力学性能1.拉伸性能拉伸是建筑钢材的主要受力形式,所以拉伸性能是表示钢材性能和选用的钢材的重要指标。
将低碳钢(软钢)制成一定规格的试件,放在材料试验机上进行拉伸试验,可以绘出如图一所示的应力—应变关系曲线。
冶金流程试题及答案高中
冶金流程试题及答案高中一、单选题(每题2分,共20分)1. 铁矿石中主要的铁矿物是:A. 赤铁矿B. 磁铁矿C. 菱铁矿D. 黄铁矿答案:B2. 炼钢过程中,用于脱碳的元素是:A. 硅B. 锰C. 铬D. 镍答案:B3. 炼铁过程中,高炉内发生的还原反应主要是:A. 碳还原铁矿石B. 氢还原铁矿石C. 一氧化碳还原铁矿石D. 氮还原铁矿石答案:C4. 钢的强度和硬度主要取决于:A. 碳含量B. 硅含量C. 锰含量D. 硫含量答案:A5. 以下哪种合金元素可以提高钢的耐腐蚀性?A. 镍B. 铬C. 铜D. 锌答案:B6. 炼钢过程中,吹入氧气的主要目的是:A. 提高炉温B. 加速碳的燃烧C. 促进铁矿石的还原D. 增加炉渣的流动性答案:B7. 钢铁材料的热处理中,淬火后通常需要进行的下一步处理是:A. 正火B. 回火C. 退火D. 时效答案:B8. 在钢铁材料中,马氏体的形成温度通常在:A. 低于室温B. 室温至200℃C. 200℃至500℃D. 500℃以上答案:A9. 钢铁材料的焊接过程中,焊缝金属的强度通常:A. 高于母材B. 低于母材C. 等于母材D. 无法确定答案:B10. 钢铁材料的腐蚀主要是由哪种类型的腐蚀造成的?A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 微生物腐蚀答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 以下哪些因素会影响钢铁材料的焊接性能?A. 碳含量B. 合金元素C. 焊接方法D. 焊接环境答案:ABCD2. 钢铁材料的热处理过程中,常见的热处理方法包括:A. 淬火B. 正火C. 退火D. 时效答案:ABCD3. 钢铁材料的腐蚀防护措施包括:A. 涂层保护B. 阴极保护C. 阳极保护D. 牺牲阳极保护答案:ABCD4. 钢铁材料的表面处理技术包括:A. 电镀B. 喷砂C. 氧化D. 磷化答案:ABCD5. 钢铁材料的强化方法包括:A. 冷加工B. 热处理C. 合金化D. 表面处理答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 钢铁材料的热处理可以显著改善其力学性能。
各种元素对钢材性能的影响
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显着提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显着提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析高碳钢是指含有较高碳量的钢铁材料,通常碳含量在0.6%以上。
高碳钢由于其硬度高、强度大、耐磨性好等特点,被广泛应用于机械制造、汽车制造、刀具制造等行业。
在高碳钢的焊接过程中,会面临一些特殊的挑战,比如焊接性能差、易形成焊接缺陷等问题。
本文将对高碳钢的焊接性能与焊接缺陷进行分析,以期为相关行业提供参考。
一、高碳钢的焊接性能1. 焊接性能差高碳钢的焊接性能通常较差,主要表现在以下几个方面:(1) 易产生焊接裂纹。
由于高碳钢的碳含量高,焊接时易产生组织的变化,使得焊接接头易产生裂纹,尤其是在焊接后的冷却过程中更容易发生裂纹。
(2) 焊接变形大。
高碳钢的热变形系数较大,在焊接过程中易产生变形,使得焊接接头质量难以保证。
(3) 焊接接头强度低。
由于高碳钢焊接后易产生焊接缺陷,焊接接头的强度通常较低。
2. 焊接工艺控制难度大由于高碳钢的焊接性能差,需要严格控制焊接工艺参数,以保证焊接接头的质量。
比如需要控制焊接电流、焊接速度、预热温度、焊接层间温度等参数,这些参数的控制对焊接接头的质量至关重要。
3. 工艺要求严格高碳钢的焊接工艺要求严格,如焊接接头需进行预热、后热处理等工艺措施,以保证焊接接头的质量。
以上种种因素都增加了高碳钢的焊接难度,需要焊接工作者具备丰富的经验和严格的工艺控制才能保证焊接接头的质量。
二、高碳钢焊接缺陷分析高碳钢的焊接裂纹是由于焊接过程中,焊接接头受到了严重的热应力影响,导致临界点以下的晶体结构发生变化从而引起裂纹。
焊接裂纹通常有固定裂纹和冷裂纹两种,固定裂纹发生在焊接热影响区,而冷裂纹发生在冷却时。
2. 焊接变形高碳钢的焊接变形主要由于焊接温度造成的材料的热膨胀和冷却收缩引起的。
焊接变形会降低焊接接头的质量,甚至使得焊接接头无法使用。
3. 气孔和夹杂高碳钢的焊接过程中,易产生气孔和夹杂,主要是由于焊接工艺不当导致焊缝中残留氧化物、灰尘,或者焊接材料本身的杂质和气体不充分逸出形成的。
铸钢件焊接铸钢件的工程性能
铸钢件焊接铸钢件的工程性能耐磨性铸钢的耐磨性与类似成分和形态的锻钢相似。
耐腐蚀性能铸钢的耐腐蚀性能与相当成分的锻钢相似。
已公布的各种状态下的锻造碳钢和低合金钢的耐腐蚀性能数据都可用于铸钢。
耐热性能当温度高于480-540℃时,碳钢和低合金钢氧化迅速,形成的氧化皮不能保护氧化皮下面的金属不进一步氧化。
如果这些钢长期被直于这样的高温下,它们就会被逐渐变成氧化物。
为了有效抗击高温下的氧化现象,必须使用高合金钢。
可机加工性对铸钢件进行广泛的车削和钻削试验表明,只要强度、硬度和显微组织相当,不同熔炼工艺生产的钢,其可机加工性没什么重大的区别,而且锻钢和铸钢间的可机加工性也没什么重大区别。
砂型铸件表面或表皮常常迅速磨损切削刀具,这可能是因为摩擦材料粘附在铸件上造成的。
所以,第一次切削时,进刀应足够深,以便能切到表皮以下,或者是切削速度可以降低至母材金属推荐切削速度的50%。
显微组织对铸钢可机加工性有相当大的影响。
通过正火、调质或退火,有时可使铸钢件可机加工性提高100%。
焊接性能铸钢件的焊接性能与同样成分的锻钢相似,焊接铸钢件考虑的因素与锻钢件相同。
使用小焊条焊接大断面时会产生剧烈的淬火效应,这种效应会在紧邻焊缝的金属母材金属(在热影响区)上形成马氏体。
这种效应甚至在低碳钢上也会发生,它会使热影响区的延展性减少。
最大含碳量为0.2,含锰量为0.5的铸钢,这种效应通常要小一些。
但是,很重要的一点是所有碳钢(含碳量在0.20%以上)和空冷淬硬钢,在用标准推荐温度焊接之前,必须预热,保持适当的层间温度,然后,焊接以后进行热处理,以使其产生足够的延展性。
为了防止碳钢和低合金钢产生裂纹,焊珠的硬度不应超过HV350,焊接后只产生压应力的那些地方除外。
对于限制条件比较苛刻的那些形状而言,这一数值可能还不够低。
所有铸件,在焊接后,基本上都进行消除应力的处理,甚至在把铸钢件焊接到锻钢上这样的复合制作工艺也是如此。
工业界对易焊铸钢件规定的成分方面的最大限制是0.35碳,0.70锰,0.30铬,0.25钼(最大)加钨,按照铸钢行业广泛使用的消除应力处理的情况,不理想元素的总量为1.00%.碳含量每比规定的最大含量少0.01%时,多数技术规范都允许锰含量比规定的最大含锰量可增加0.04%,最后可增加至1.00%(ASTM A27, A216, A217, A352, A487, A643以及A757。
X70管线钢焊接接头热影响区的冲击性能
P TCA(PA R T:A P H YS.TEST.)2009年第45卷5试验与研究X70管线钢焊接接头热影响区的冲击性能蔺卫平,李爱萍,王晓燕,李 娜,王亚龙,任继承(中国石油天然气集团公司管材研究所,西安710065)摘 要:对X70管线钢焊接接头热影响区进行了冲击试验,对结果进行了分析。
结果表明:X70管线钢焊接接头热影响区冲击试样的冲击功与断口剪切面积基本成线性比例关系,冲击功越高,剪切面积越大。
焊接接头热影响区冲击试样的断口由韧性区、脆性区和韧脆混合区组成。
脆性区为解理断裂,韧脆混合区为准解理断裂。
关键词:X70管线钢;冲击功;剪切面积;解理断裂;准解理断裂中图分类号:T G113.2 文献标志码:A 文章编号:100124012(2009)0520273204Impact Property of H eat2affected Zone in Welded Joint of X70Pipeline SteelL IN Wei2ping,L I Ai2ping,WANG Xiao2yan,L I N a,WANG Ya2long,REN Ji2cheng(Tubular G oods Research Center of CN PC,Xi’an710065,China)Abstract:Impact test results of heat2affected zone in welded joint of X70pipeline steel were studied.The results indicated that impact absorbed energy of heat2affected zone in welded joint of X70pipeline steel were proportional with shearing area on the whole.Impact absorbed energy was higher,shearing area was bigger.Impact fracture surface of heat2affected zone in welded joint included tough zone,brittle zone and tough2brittle zone.Brittle zone was cleavage f racture,tough2brittle zone was quasi2cleavage f racture.K eyw ords:X70pipeline steel;impact work;shearing area;cleavage f racture;quasi2cleavage f racture 国产X70管线钢已成功应用于我国的西气东输工程[1],标志着我国X70管线钢的生产已取得巨大进展。
钢材的技术标准及选用
1.2 钢的冶炼
生铁 钢水+钢渣 原理—将熔融的生铁进行氧化,使碳的含量降到一定 限度,同时把其它杂质的含量也降到一定限度。 脱氧:精炼后的钢液中还留有一定的氧化铁,使钢的 质量降低,需加入脱氧剂以消除其影响。常用的脱氧剂有 锰铁、硅铁和铝锭。
常用的炼钢方法:
空气转炉法、氧气转炉法、平炉法和电炉法。
3、焊接质量的检验方法——取样试件试验、原位非破损检验两类
(3)冷加工 即将钢材在常温下进行冷拉,冷轧或冷拔,使产生塑形 变形,从而提高屈服强度,塑形和韧性会下降。
由于产生内应力,弹性模量也下降。 目的:提高屈服强度,节约钢材。 冷拉和冷拔是金属冷加工的两种不同的方法,两者并非 一个概念。 冷加工时效处理:自然时效和人工时效。可使屈服点进 冷拉指在金属材料的两端施加拉力,使材料产生拉伸变 一步提高,抗拉强度稍见 增长,塑形和韧性继续降低,但弹 形的方法;冷拔是指在材料的一端施加拔力,使材料通过一 模可基本恢复。 个模具孔而拔出的方法,模具的孔径要较材料的直径小些。 冷拔加工使材料除了有拉伸变形外还有挤压变形,冷拔 加工一般要在专门的冷拔机上进行。 经冷拔加工的材料要比经冷拉加工的材料性能更好些。 抗拉和抗压强度都会提高。
形的能力。
2.2工艺性能 (1)冷弯性能 冷弯性能系指钢材在常温条件下承受弯曲变形的能力,是 钢材重要的工艺性能。 表示:弯曲角度(α)以及弯心直径(d)对钢材厚度或 直径(a)的比值 测定:冷弯性能指标通过冷弯试验而确定,冷弯也是检 验钢材塑性的一种方法,但对钢材塑性的评定更加严格,也 更敏感。 评价:用于揭示钢材内部是否存在组织的不均匀、内应力、 夹杂物、未溶物和微裂缝等缺陷。因此,冷弯性能可反映 钢材的冶金质量和焊接质量。
(4)热处理:将钢材按一定规则加热、保温和冷却,以改变 其组织,从而获得所需性能的一种工艺。方法有:退火、正火、 淬火和回火。 钢的退火是把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓 慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于 均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力 并为零件最终热处理作好组织准备。 正火与退火的不同点是正火冷却速度比冷却速度稍快,因 而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。 另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽 可能采用正火来代替退火。
高强度钢铁材料在桥梁工程中的应用研究
高强度钢铁材料在桥梁工程中的应用研究高强度钢材料是一种具有出色耐久性和强韧性的材料,因其优异的力学性能,广泛应用于桥梁工程中。
本文将探讨高强度钢铁材料在桥梁工程中的应用,包括其优势、应用范围以及相关研究成果。
高强度钢铁材料的主要特点是抗拉强度和屈服强度高,因此能够承受较大的荷载,并且具有良好的抗震性能。
在桥梁工程中,荷载是一个重要考虑因素,因此使用高强度钢材料可以减小结构自重,从而降低桥梁的成本和施工周期。
高强度钢铁材料的应用范围非常广泛,涵盖了桥梁的各个部分,例如桥梁主梁、桥墩、桥面板等。
其中,桥梁主梁是支撑整个桥梁结构的关键部分,使用高强度钢材料制造主梁可以提高桥梁的承载能力和抗震性能,同时减少结构自重。
此外,高强度钢铁材料还广泛应用于桥梁的连接件、支撑系统等。
在实际应用中,高强度钢铁材料在桥梁工程中的应用已经取得了一系列显著的成果。
研究表明,使用高强度钢材料可以减小桥梁跨越的距离,增加桥梁的通行能力。
此外,高强度钢铁材料还能够提高桥梁在风荷载和地震作用下的稳定性,提高其抗风、抗震能力。
一项研究结果表明,使用高强度钢材料制造的桥梁在地震中的破坏程度较低,表现出更好的抗震性能。
除了桥梁工程中的应用,高强度钢铁材料在其他领域也有广泛的应用。
例如,在建筑工程中,使用高强度钢材料可以制造更轻、更节能的建筑结构。
在汽车工业中,高强度钢铁材料可以提高汽车的安全性能和燃油经济性。
因此,高强度钢铁材料的研究与应用对于提升各个领域的工程技术水平具有重要意义。
尽管高强度钢铁材料在桥梁工程中的应用已经取得了一些成就,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,高强度钢铁材料的成本相对较高,需要合理的设计和施工方案来降低成本。
其次,高强度钢铁材料的焊接性能和疲劳性能需要进一步研究和改进,以保证桥梁的安全可靠性。
此外,高强度钢铁材料的可持续性问题也需要引起重视,例如材料的回收利用和再利用。
综上所述,高强度钢铁材料在桥梁工程中具有广泛的应用前景。
螺纹钢常见质量问题分析与控制
螺纹钢常见质量问题分析与控制摘要:随着我国工业技术和建筑行业的迅猛发展,钢材特别是螺纹钢在工业建筑领域所占的份额越来越大,而且使用螺纹钢可以较大程度的增强建筑的抗自然灾害能力,因而受到了很多的应用。
为使螺纹钢的应用途径更广,提高螺纹钢的质量水平显得极为必要,可以更好的为社会进行服务。
为了使得螺纹钢夹杂物的形态得以控制,通过对转炉工艺、方坯连铸工艺等进行控制来实现。
同时,也可对夹杂物的种类及形态进行分析和检测,使得针对螺纹钢的质量提升更有效。
关键词:螺纹钢;问题分析;质量控制螺纹钢的质量对各制造及建筑领域具有很重要的影响,在螺纹钢质量出现问题时,如发生脆断和弯曲时裂纹,以及夹杂等其他质量问题时,会对螺纹钢的质量形成极大的影响,并对生产厂家的市场名声也有较坏的影响,基于此,对螺纹钢的质量通过转炉、方坯连铸和吹氩等工艺进行必要的控制,以免出现其他质量问题。
通过这些措施可以有效的提高螺纹钢的质量,使得生产厂家市场名声得以提升。
1热螺纹钢质量存在的问题1.1强屈比有15%不达标强屈比是螺纹钢质量分析的一个较为重要的指标。
对螺纹钢的强屈比进行分析,发现其强屈比小于1.25的占比达到了15%,表面存在较为严重的质量问题,应该得以重视。
1.2延伸率和最大伸长率偏低延伸率是对螺纹钢柔韧性进行分析的一个指标,最大伸长率也是分析指标之一。
通过对不同规格的螺纹钢的延伸率进行检查分析,可知10~14之间时,延伸率为20%-24%之间;16~28时,延伸率为19%-22%之间。
1.3头部力学性能屈服高,延伸率和最大伸长率低螺纹钢头部区的相关力学性能对螺纹钢整体具有较大的指导作用。
例如12的屈服强度为580Mpa,伸长率为17.2%。
1.4头部横肋处金相组织出现回火马氏体螺纹钢的头部进行金相分析时发现主要组织为回火马氏体。
1.5焊接性能差螺纹钢质量出现问题的另一个标志即是其焊接性能较差,无法满足实际生产需要。
图1 金相组织图2 钢坯断面2影响热轧螺纹钢质量的原因分析2.1力学性能2.1.1化学成分的影响。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响1、碳〔C〕:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金构造钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅〔Si〕:在炼钢过程中加硅作为复原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质构造钢中参加1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰〔Mn〕:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%,在碳素钢中参加0.70%以上时就算“锰钢〞,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷〔P〕:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫〔S〕:硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
在钢中参加0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬〔Cr〕:在构造钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
各种元素对钢材性能的影响
1、碳〔C〕:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅〔Si〕:在炼钢过程中加硅作为复原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中参加1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰〔Mn〕:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中参加0.70%以上时就算“锰钢〞,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。
锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷〔P〕:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫〔S〕:硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。
在钢中参加0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬〔Cr〕:在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
常用金属的焊接及焊接件的结构工艺性解析课件
焊接的优缺点
优点
连接强度高,密封性好;适用于各种 金属材料和结构;设备简单,操作方 便。
缺点
易产生焊接变形和残余应力;焊接过 程中易产生裂纹、气孔和夹渣等缺陷; 对焊工技能要求较高。
02
CATALOGUE
常用金属的特性与焊接性
钢铁的特性与焊接性
钢铁是工业中应用最广泛的金属 材料,具有良好的强度、塑性和
焊接作业环境的安全管理
保持焊接作业环境的良好通风,减少有害气体和烟尘的浓度,避免 在密闭或通风不良的环境中进行焊接作业。
焊接作业的环保要求
控制有害气体和烟尘的排放
01
采用低烟尘、低有害气体的焊接材料,减少焊接过程中产生的
有害气体和烟尘的排放。
减少噪音和振动
02
采用低噪音、低振动的焊接设备和工艺,减少对周围环境和人
修复方法
打磨、补焊、更换等,根据具体情况选择合适的修复方法。
05
CATALOGUE
焊接安全与环保
焊接作业的安全防护措施
焊接工人的个人防护
使用焊接面罩、焊接手套、焊接工作服等个人防护装备,以减少 焊接过程中产生的有害光、热和烟尘对人体的伤害。
焊接设备的维护与检查
定期对焊接设备进行维护和检查,确保设备正常运行,防止因设备 故障导致的安全事故。
不锈钢在焊接过程中易出现晶间腐蚀、热裂纹等缺陷,需采取相应的措施进行预防 和控制。
有色金属的特性与焊接性
有色金属包括铝、铜、钛等,具有特殊的物理和 化学性能。
有色金属的可焊性因材料不同而异,常用的焊接 方法有熔化焊、压力焊等。
有色金属在焊接过程中易出现氧化、气孔、热裂 纹等缺陷,需采取相应的工艺措施进行控制。
常用金属的焊接 及焊接件的结构 工艺性解析课件
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根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。 • 软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450° C,接头强度较低 (小于70 MPa)。软钎焊 多用于电子和食品工业中导 电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的 锡焊最为常用。 • 硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450° C,接头强度较高 (大于200 MPa)。硬钎焊 接头强度高,有的可在高 温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、 锰和镍为基的钎料应用最广。
• 电弧焊的焊接方法有很多
压焊
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固 态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端 时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压 力作用下连接成为一体。
压焊有两种情况
1.加热施压 2.冷压
加热施压
• 将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加 一定的压力,以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头。 • 如锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊、电阻焊、超声波焊等就是这 种类型的压50℃下保温2-6小时,进一步减缓冷却速度,增加塑性、韧性,并减小淬硬倾向,消除接头内 的扩散氢。所以,焊接时不能在过冷的环境或雨中进行。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。焊后消除应力的 回火温度为600~650℃,保温1-2h,然后随炉冷却。 若焊后不能进行消除应力热处理,应立即进行后热处理
应用
气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料(有色金属及其合金)、 铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接,以及磨损、报废车件的 补焊、构件变形的火焰矫正等
电弧焊
• 电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法, 它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所 产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后 形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。电 弧焊焊接低碳钢或低合金钢时,电弧中心部分 的温度可达6000~8000℃,两电极的温度可达 到2400~2600℃。
钎焊机
特点 优:有些钎焊方法可同时焊 多焊件、多接头,生产率很 高。钎焊设备简单,生产投 资费用少,钎焊加热温度较 低,接头光滑平整,组织和 机械性能变化小,变形小, 工件尺寸精确。 缺:接头强度低,耐热性差 ,且焊前清整要求严格,钎 料价格较贵。
钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机 件的焊接。主要用于制造精密仪表、电 气零部件、异种金属构件以及复杂薄板 结构,
冷压
• 不进行加热,仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力,借助于 压力所引起的塑性变形,以使原子间相互接近而获得牢固的压挤 接头。 • 这种压力焊的方法有冷压焊、爆炸焊等。
影响可焊性的因素
材料本身 焊接工艺 焊见形状 环境条件
在适合的环境下,焊接工艺常常是改善焊接质量的主要因素
焊前预热: 预热有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度,防止产生冷裂纹,这是焊接中碳钢的主要 工艺措施。预热还能改善接头塑性,减小焊后残余应力。通常,35和45钢的预热温度为150~250℃。含碳量 再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高至250~400℃。 若焊件太大,整体预热有困难时,可进行局部预热,局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。
熔焊
熔焊,是指焊接过程中,将联接处的金属在高温等的 作用下至熔化状态而完成的焊接方法,可形成牢固的 焊接接头。由于被焊工件是紧密贴在一起的,在温度 场、重力等的作用下,不加压力,两个工件熔化的融 液会发生混合现象。待温度降低后,熔化部分凝结, 两个工件就被牢固的焊在一起,完成焊接的方法。由 于在焊接过程中固有的高温相变过程,在焊接区域就 产生了热影响区。固态焊接和熔焊正相反,固态焊接 没有金属的熔化。
钢铁的焊接性能
焊接方法 影响可焊性的因素
焊接方法
钎焊 熔焊 压焊
钎焊
• 钎焊(Soldering and Brazing) :利用熔 点比母材(被钎焊材料)熔点低的填充 金属(称为钎料或焊料),在低于母材 熔点、高于钎料熔点的温度下,利用液 态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材 间隙中填缝,与母材相互溶解与扩散, 而实现零件间的连接的焊接方法。 •
熔焊的分类
• 气焊 • 电弧焊
气焊
特点
优:设备简单(氧气瓶、乙炔瓶、回火保险器、焊炬、 减压器、氧气、乙炔、输送管等)使用灵活; 对铸铁及些有色金属的焊接有较好的适应性; 在电力供应不足的地方需要焊接时,气焊可以发挥 更大的作用。 缺:生产效率较低; 焊接后工件变形和热影响区较大; 较难实现自动化。