低合金高强度钢焊接特点概述

合集下载

11-4低合金高强度结构钢的焊接

11-4低合金高强度结构钢的焊接

钢材牌号
电渣焊 焊丝牌号 焊剂牌号
焊条电弧焊焊 条型号 E4303、E4301 E4316、E4315
埋弧焊 焊丝型号 H08A H08MnA 不开坡口 H08A 中板开坡口 H08MnA H10Mn2 H10MnSi 厚板开坡口 H10Mn2 焊剂牌号 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350
不开坡口 H08MnA 中板开坡口 H10MnSi H10Mn2 H08MnMoA 厚板开坡口 H08MnMoA H08MnMoA
HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ431 HJ350 HJ250 HJ431 HJ350
Q420
H10MnMoVA
HJ431 HJ360
E5516-G E5515-G E5516-D1 E5515-D1 E7015-G E7015- D2 E6016-D1 E6015-D2
Q460
H10Mn2MoA H10Mn2MoVA
HJ431 HJ360 HJ350 HJ250
H08Mn2MoA H08Mn2MoVA
HJ350 HJ250
预热 低合金高强度钢焊接时常用的工艺措施是焊前预热 焊前预热。 焊前预热 屈服点在390MPa以下 以下的低合金高强度钢焊接时,可不 预热 屈服点在 以下 可不 预热。 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下,需预热 厚板、刚性大的结构钢且环境温度低的条件下 100~150℃。 屈服点在390MPa以上 以上的低合金高强度钢焊接时,一般需要 屈服点在 以上 一般需要 预热。 预热 后热及焊后热处理 低合金高强度钢后热主要是消氢处理。它是防止冷 裂纹的有效措施之一。 低合金高强度结构钢一般不进行焊后热处理。 只有厚板、强度级别较大及有延迟裂纹倾向的钢需焊后进行 热处理。

低合金高强度结构钢简要.

低合金高强度结构钢简要.

低合金高强度结构钢High Strength Low Alloy Steel一、定义中国国家标准GB/T13304-1991《钢分类》,参照国际标准,对钢的分类作了具体的规定。

低合金高强度钢HSLA是在碳素钢的基础上,通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或热处理状态下,具有高强度、高韧性,较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。

成分特点:低碳(Wc≤0.2%),低合金。

性能特点:比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性,以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。

二、低合金高强度钢的发展1867-1874年,美国含铬结构钢,1902-1906年,美国含镍结构钢,1915年,美国含锰1.6%桥梁用结构钢。

20世纪60年代以后,冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展,锰、硅、铬、镍、钒、钛、铌等微合金元素的强化作用已清楚。

80年代后随着技术进步,通过钢质净化、晶粒细化、组织优化、基体强化等,促进了新型低合金钢的开发。

低合金钢是近30年来发展最快、产量最大、经济性最好、使用面最广、前景最广阔的钢类。

目前,新型的低合金高强度钢以低碳(≤0.1%)和低硫(≤0.015%)为主要特征。

我国是1957年在鞍钢试制成功第一炉低合金钢16Mn,随后研制出16Mn系列的桥梁用、船用、锅炉用、压力容器用、汽车用低合金钢。

1966年,低合金钢产量141万吨,占钢产量8%;至1979年,低合金钢产量254万吨,仍占钢产量8%。

1997年,低合金钢产量2368万吨,占钢产量22%。

各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。

为进一步提高低合金高强度钢的性能,在低合金高强度钢的基础上,通过进一步降低碳质量分数、微合金化和控制轧制而发展了一系列新型低合金高强度结构钢,主要有以下四种:微合金化低碳高强度钢、低碳贝氏体型钢、低碳索氏体型钢、针状铁素体型钢。

低合金高强度钢焊接性能

低合金高强度钢焊接性能

低合金高强度钢焊接性能引言钢是最重要的结构材料。

这是由于钢具有很高的强度-价格比,同时还可以用焊接这种最经济的工艺来连接。

尤其是在采用高输入热和不预热的情况下,焊接工艺的经济性更好。

因而对于开发新型的性能更好的低合金高强度钢来说,焊接性能的研究是很重要的。

焊接性能的概念包括对焊缝裂纹的低敏感性和良好的使用性能,即适合的强度和对脆性以及塑性裂纹扩展的抗力。

无裂纹焊接接头导致焊接接头失效的原因主要是不适当的焊接条件或焊接内部的高应力。

一些焊接缺陷,如气孔、凝固裂纹不是本文讨论的内容。

然而因合金成分的影响而引起的焊缝也常发生,这时只有认真研究其物理冶金原理才能解决问题。

当热影响区局部的塑性不足以抵消工作内部的拘束应力和焊接过程中产生的热应力和相变应力时,就会在热影响区(HAZ)内出现冷裂纹。

显微组织中的硬脆相导致塑性下降。

钢中游离氢加剧冷裂纹倾向。

游离氢来源于烘干不充分的焊接材料。

热影响区的低塑性和游离氢的同时存在带来最严重的问题。

为了表述母材化学成分对冷裂纹敏感性的影响,提出了一些回归公式。

表1(1,2)列出了最重要的两个公式。

其中CE适用于>0.18%C的钢种,P CM适用于<0.16%C的现代钢种。

碳当量越低,冷裂纹敏感性越小。

比较两个公式可以明显看出,碳是导致显微组织中形成有害硬脆相的主要元素。

在现代低碳钢中,由于其它合金元素的强化机制和碳的作用不一样,其对焊接性能的不利作用相对较小。

文献(3)对热影响区裂纹敏感性的影响因素进行了定量分析。

这些影响因素有:钢的化学成分、冷却速度(输入热、壁厚、预热温度)和焊条氢含量。

纤维素药皮焊条的氢含量很高,冷裂纹经常在此发生。

图1(4)表明在近海平台用钢板的生产发展中,采用热机械扎制的碳含量低的钢种,其焊接性能得到改善。

不预热就可以实现无裂纹焊接,给用户带来了巨大的经济效益。

除了显微组织对裂纹倾向的影响外,钢的纯净度是另一个同样重要的因素。

尤其是在组焊壁厚T型接头时,厚度方向(Z向)的应力会导致平行于板面的裂纹的产生,这种现象即为大家所知的层状撕裂,其裂纹沿延伸的夹杂物扩展。

低合金高强度钢的焊接性

低合金高强度钢的焊接性

低合金高强度钢的焊接性分析低合金高强钢的焊接性主要包括两个方面,其一是裂纹敏感性,其二是焊接热影响区的力学性能。

众所周知,扩散氢、脆性组织和残余应力是冷裂纹产生的三要素,碳当量公式(如IIW的CEN公式)、热影响区最大硬度等都被用来评价钢材的冷裂敏感性。

(1)冷裂纹问题对于现代低合金高强度钢,由于热机械控制工艺技术和微合金化技术的广泛应用,碳含量和碳当量都大幅度降低,因此,其冷裂敏感性不明显,除非在极端情况下(很大的拘束度或扩散氢含量很高),一般不会遭遇冷裂纹。

值得注意的是焊缝金属冷裂纹问题。

冷裂纹倾向低合金高强钢随着强度等级的增高,焊接接头冷裂纹倾向增大。

冷裂纹又叫氢致裂纹或延迟裂纹,是指焊接接头冷却到较低温度(Ms温度以下)时产生的焊接裂纹冷裂纹一般产生在热影响区,有时也产生在焊缝金属内。

产生冷裂纹的三个主要因素是:裂缝金属内残留的扩散氢、热影响区或焊缝金属硬组织、焊接残余应力。

焊接低合金高强度钢时,氢的主要来源是焊条药皮中的水分和破口表面的水分、油污等杂质。

这些物质在电弧高温作用下分解出氢,溶解在熔池金属内,熔池冷却凝时氢来不及逸出,残留在焊缝内。

另外,焊接低合金高强度钢的一个重要特点是热影响区有较大的淬硬倾向,随强度等级的提高、含碳元素或合金元素含量增多,其淬硬性也增大。

当焊接浮大焊件或冷却速度过快时,热影响区或焊缝金属更容易产生淬硬组织。

焊接时由于不均匀的加热和冷却以及构件本身的拘束作用,在焊缝内仍然会产生很大的残余应力。

所以,低合金高强度钢焊接时有较大的冷裂倾向。

为防止冷裂纹的产生,焊前应严标按照说明书的规定烘干焊条,将坡口清理干净,并采取焊前预热、焊后保温缓冷及热处理等措施。

母材强度的提高和焊接性的改善,促使冷裂纹发生的位置从热影响区转移到焊缝。

基于焊后随时间变化氢对局部临界开裂应力的影响,国际焊接联合会提出了判别高强钢冷裂纹位置的基本方法,焊后焊缝中的氢含量随时间单调减少,而热影响区的氢含量先从母材基础值升高到峰值然后下降,整个过程只有几分钟,恰好与残余应力发生的过程同步,通过计算残余应力值-时间的变化、以及热影响区和焊缝受实时扩散氢含量影响的临界开裂应力,即可预测冷裂纹发生的位置。

常用低合金高强钢的焊接性

常用低合金高强钢的焊接性

常用低合金高强钢的焊接性一、金属焊接性1.概念:金属焊接性就是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。

含义:一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷;二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。

评价标准:如果某种金属采用简单的焊接工艺就可获得优质焊接接头并且具有良好的使用性能或满足技术条件的要求,就称其焊接性好;如果只有采用特殊的焊接工艺才能不出缺陷,或者焊接热过程会使接头热影响区性能显著变坏以至不能满足使用要求,则称其焊接性差。

2.影响焊接性的因素1)材料因素材料是指用于制造结构的金属材料及焊接所消耗的材料。

前者称为母材或基本金属,即被焊金属。

后者称为焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等。

材料因素包括化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等。

其中化学成分(包括杂质的分布与含量)是主要的影响因素。

碳对钢的焊接性影响最大。

含碳量越高,焊接热影响区的淬硬倾向越大,焊接裂纹的敏感性越大。

也就是说,含碳量越高焊接性越差。

除碳外钢中的一些杂质如氧、硫、磷、氢、氮以及合金钢中常用的合金元素锰、铬、钴、铜、硅、钼、钛、铌、钒、硼等都不同程度地增加了钢的淬硬倾向使焊接性变差。

若焊接材料选择不当或成分不合格,焊接时也会出现裂纹、气孔等缺陷,甚至会使接头的强度、塑性、耐蚀性等使用性能变差。

2)设计因素设计因素是指焊接结构在使用中的安全性不但受到材料的影响而且在很大程度上还受到结构形式的影响。

例如结构刚度过大或过小,断面突然变化,焊接接头的缺口效应,过大的焊缝体积以及过于密集的焊缝数量,都会不同程度地引起应力集中,造成多向应力状态而使结构或焊接接头脆断敏感性增加。

3)工艺因素工艺因素包括施焊方法(如手工焊、埋弧焊、气体保护焊等)、焊接工艺(包括焊接规范参数、焊接材料、预热、后热、装配焊接顺序)和焊后热处理等。

在结构材料和焊接材料选择正确、结构设计合理的情况下工艺因素是对结构焊接质量起决定性作用的因素。

低合金高强度钢及其焊接技术概述-工程

低合金高强度钢及其焊接技术概述-工程

低合金高强度钢及其焊接技术概述-工程低合金高强度钢概述低合金高强度钢的分类低合金高强度结构钢包括一般低合金结构钢和其它一些优质低碳低合金高强度钢,其强度高于含碳量相当的碳素钢,但塑性、韧性和焊接性良好,。

适用于较重要的钢结构,如压力容器、发电站设备、管道、工程机械、海洋结构、桥梁、船舶、建筑结构等。

低合金高强度结构钢是在低碳结构钢的基础上添加一定量的合金元素(如Mn、Si、Cr、Mo、Ni、Cu、Nb、Ti、V、Zr、B、P和N 等,但总量不超过5%,一般在3%以下),以强化铁素体基体,控制晶粒长大,提高强度和塑性、韧性。

一般在热轧后条件下供货以满足用户对冲击韧度的特殊要求。

如要求更高强度(σs=490-980MPa),也可以在调质状态下供货。

低合金高强度结构钢按屈服点(σs)分级。

国外对低合金高强度结构钢已制定标准,规定了C、S和P的上限而且对碳当量的上限,最高硬度及V型夏比值的下限均有严格规定,如日本焊接协会(WES)焊接结构用钢板标准。

低合金高强度结构钢根据屈服点和热处理状态可分为两种:1.非热处理强化钢(热轧与正火钢)(1)σs=249-392MPa级的低合金高强度钢。

除15MnTi 为正火状态供货外,均为热轧状态使用。

这类钢是在含C≤0.20%的基础上加入少量的固溶强化元素来保证钢的强度。

组织为细晶粒的铁素体和珠光体。

Mn是一种固溶强化效果最显著又比较便宜的元素,除增加强度外,还改善塑性、韧性,加入量不超过1.8%。

Si的固溶强化效果也好、但含量高于0.6%,对冲击韧度不利。

我国广泛使用的焊接性良好的16Mn、德国的St52以及日本的SM50均属此类钢。

用它代替普通低碳钢,可节约20%-30%钢材。

还可在16Mn钢中加入少量V (0.03%-0.2%),Nb(0.01%-0.05%),利用V、Nb的碳化物和氮化物的沉淀析出进一步提高钢的强度、细化晶粒,改善塑韧性,如12MnV、14MnNb、15MnV和16MnNb等钢种。

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢
简介
低合金高强度结构钢是一类具有优异力学性能和热处理性能的材料,在工程领
域有着广泛的应用。

本文将从合金元素、工艺特点、应用领域等方面对低合金高强度结构钢进行介绍和分析。

合金元素
低合金高强度结构钢的合金元素主要包括钒、铌、钛、镍等。

这些合金元素的
加入可以有效提高钢的强度、韧性和耐磨性,使其具有较好的焊接性能和冷弯性能。

工艺特点
低合金高强度结构钢在生产加工过程中具有较高的工艺性能,可以通过控制合
金元素的含量和热处理工艺来实现对钢材性能的调控。

通常采用热轧、热处理、冷加工等工艺来制备低合金高强度结构钢。

应用领域
低合金高强度结构钢广泛应用于航空航天、汽车制造、桥梁建设、船舶制造等
领域。

由于其优异的力学性能和热处理性能,低合金高强度结构钢在工程领域中具有重要的地位,可以有效减轻结构自重、提高结构的承载能力。

总结
低合金高强度结构钢是一类具有广泛应用前景的材料,其优异的力学性能和热
处理性能使其在工程领域中具有重要地位。

随着材料科学技术的不断发展,低合金高强度结构钢将在各个领域展现出更广阔的应用前景。

低合金钢的焊接特点

低合金钢的焊接特点

低合金钢的焊接特点
低合金钢啊,那可是个相当有趣的材料呢!它在焊接方面有着自己独特的特点,就像一个有个性的家伙。

低合金钢的强度可不一般,这就好比是一个大力士,能扛起很重的担子。

在焊接时,你可得小心应对,因为它对焊接工艺的要求可不低呀!要是不小心弄错了一点,那可就像精心搭建的积木突然倒了一样。

它的化学成分也比较复杂,就像是一个神秘的配方,需要我们仔细去研究和理解。

不同的化学成分会影响焊接的质量和性能,这可不是闹着玩的!焊接过程中稍有疏忽,可能就会出现裂纹、气孔这些让人头疼的问题。

再说说焊接的热影响区吧,这可是个关键的地方。

就如同人的敏感部位一样,需要特别呵护。

低合金钢的热影响区可能会发生组织和性能的变化,如果不注意控制焊接参数,那可就糟糕了。

难道不是吗?
还有啊,焊接接头的韧性也是很重要的。

这就像运动员的灵活性一样,要是韧性不好,那在使用过程中可能就容易出问题呀!为了保证焊接接头有足够的韧性,我们得采取合适的焊接方法和工艺。

为了能让低合金钢的焊接达到理想的效果,我们得像对待宝贝一样精心照料。

选择合适的焊条、控制好焊接电流和电压、注意焊接速度,这些都是至关重要的呀!难道我们不应该认真对待吗?
总之,低合金钢的焊接可不是一件简单的事儿,它需要我们有足够的耐心和技巧。

只有这样,我们才能让低合金钢在焊接后发挥出它应有的性能和作用。

我们可不能小瞧了它呀,要用心去对待每一次焊接,让它成为我们手中的得力干将!。

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢引言:低合金高强度结构钢是一种重要的结构材料,在工程建设中扮演着重要的角色。

与普通碳钢相比,低合金高强度结构钢具有更高的强度、更好的耐腐蚀性能和更好的可焊接性,广泛应用于航空航天、造船、桥梁、建筑等领域。

本文将介绍低合金高强度结构钢的材料特性、应用领域以及相关的国际标准。

一、材料特性1.高强度:低合金高强度结构钢的强度通常比普通碳钢高出30%到50%。

这是由于添加了一些合金元素(如锰、钛、钒、铬等)以及采用了热处理工艺,使其晶界强化和孪晶转变能力得到提高。

2.良好的可焊性:低合金高强度结构钢具有良好的可焊性,可以通过常规的焊接方法进行连接,如电弧焊、气体保护焊等。

这为工程建设提供了更灵活的设计和施工选择。

3.优异的耐腐蚀性能:低合金高强度结构钢添加了一定的合金元素,能够有效提高其耐腐蚀性能,尤其是在恶劣的环境条件下,如海洋环境中的腐蚀。

4.良好的冷成形性:低合金高强度结构钢具有良好的冷成形性能,能够满足不同组件的复杂形状要求,并保持较好的机械性能。

二、应用领域1.航空航天:低合金高强度结构钢在飞机、卫星等航空航天器件中广泛应用。

其高强度和轻质化能够满足飞机的承载能力和节能要求,同时具备优异的耐腐蚀性能,适应复杂的气候环境。

2.造船:低合金高强度结构钢在船体结构中的应用越来越广泛。

由于海洋环境的腐蚀和复杂荷载条件,低合金高强度结构钢能够提供更安全可靠的船舶结构。

3.桥梁:低合金高强度结构钢在桥梁工程中具有重要的作用。

其高强度能够减小桥梁的自重,降低成本,同时提供更大的载荷能力和抗震性能,满足不同桥梁类型的要求。

4.建筑:低合金高强度结构钢在建筑工程中的应用也逐渐增多。

通过使用低合金高强度结构钢,可以实现更轻巧、更高的建筑设计,提高抗震能力,同时降低建筑物的能耗。

三、国际标准目前1.美国标准:ASTMA572/A572M-18,该标准规定了低合金高强度结构钢的化学成分要求、力学性能、焊接性能以及试验方法。

14cr1mor 焊接工艺

14cr1mor 焊接工艺

14cr1mor 焊接工艺14CR1MoR是一种常用的焊接工艺,适用于高温高压工况下的焊接。

下面将从该焊接工艺的特点、应用领域以及焊接参数等方面进行详细介绍。

14CR1MoR焊接工艺具有以下特点:1.高强度:14CR1MoR钢是一种低合金高强度钢,焊接后可以保持较高的强度和耐久性。

2.良好的韧性:焊接后的14CR1MoR钢具有良好的韧性和抗冲击性能,能够适应复杂的工作环境。

3.良好的耐热性:该焊接工艺适用于高温高压环境下的焊接,能够保持较好的耐热性能。

4.适应性强:14CR1MoR焊接工艺适用于各种焊接材料和焊接方法,具有较高的适应性。

接下来,我们来了解一下14CR1MoR焊接工艺的应用领域:1.石油化工:14CR1MoR钢焊接工艺广泛应用于石油化工设备、管道和容器的制造,如石油炼油装置、催化裂化装置、压力容器等。

2.电力行业:14CR1MoR焊接工艺适用于电力行业的锅炉、汽轮机和热交换器等设备的制造和维修。

3.船舶制造:14CR1MoR焊接工艺在船舶制造领域被广泛应用,用于制造船体结构、船舶锅炉和压力容器等。

4.核电工业:14CR1MoR焊接工艺适用于核电工业中的核反应堆压力容器、核电站管道和设备的制造。

除了应用领域外,我们还需要了解14CR1MoR焊接工艺的一些重要参数:1.焊接电流:根据焊接材料和工件的厚度确定合适的焊接电流,过高或过低的焊接电流都会对焊接质量产生不良影响。

2.焊接速度:焊接速度的选择应根据焊缝的要求和焊接材料的特性来确定,过快或过慢的焊接速度都会影响焊接质量。

3.焊接温度:14CR1MoR焊接工艺要求焊接温度控制在合适的范围内,过高的焊接温度会导致材料熔化不均匀,过低的焊接温度则会影响焊缝的强度。

4.焊接气体:根据不同的焊接材料和焊接方法选择合适的保护气体,以保证焊接过程中焊缝的质量。

总结起来,14CR1MoR焊接工艺具有高强度、良好的韧性和耐热性等特点,广泛应用于石油化工、电力、船舶制造和核电工业等领域。

低合金高强度钢的焊接工艺

低合金高强度钢的焊接工艺

低合金高强度钢的焊接工艺1)焊接方法的选择低合金高强度钢可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、气电立焊、电渣焊等所有常用的熔焊及压焊方法焊接。

具体选用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、堆性能的要求及生产条件等。

其中焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝及药芯焊丝气体保护电弧焊是常用的焊接方法。

对于氢致裂纹敏感性较强的低合金高强度钢的焊接,无论采用那种焊接工艺,都应采取低氢的工艺措施。

厚度大于100mm低合金高强度钢结构的环形和长直线焊缝,常常采用单丝或双丝载间隙埋弧焊。

当采用高热输入的焊接工艺方法,如电渣焊、气电立焊及多丝埋弧焊焊接低合金高强度钢时,在使用前应对焊缝金属和热影响区的韧性能够满足使用要求。

2)焊接材料的选择低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求,同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。

由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强,因此,选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。

焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。

为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性,正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材,配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。

3)焊接热输入的控制焊接热输入的变化将改变焊接冷却速度,从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成,并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。

屈服强度不超过500MPa的低合金高强度钢焊缝金属,如能获得细小均匀针状铁素体组织,其焊缝金属则具有优良的强韧性。

而针状铁素体组织的形成需要控制焊接冷却速度。

因此为了确保焊缝金属的韧性,不宜采用过大的焊接热输入。

焊接操作上尽量不用横向摆动和挑弧焊接,推荐采用多层窄焊道焊接。

热输入对焊接热影响区的抗裂性及韧性也有显著的影响。

低合金高强度热影响区组织的脆化或软化都与焊接冷却速度有关。

由于低合金高强度钢的强度及板厚范围都较宽,合金体系及合金含量差别较大,焊接时钢材的状态各不相同,很难对焊接热输入作出统一的规定。

低合金高强钢的焊接性及其焊接工艺措施

低合金高强钢的焊接性及其焊接工艺措施

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"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,出现的主要问题有:(1)热影响区的淬硬倾向。

含碳量较少、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。

(2)冷裂纹。

低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂倾向加大,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。

(3)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。

(4)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。

低合金高强度结构钢简要

低合金高强度结构钢简要

低合金高强度结构钢简要低合金高强度结构钢是一种具有优越力学性能的钢材,其在低合金化和高强度化的同时,还具备良好的可焊性和可加工性。

这种钢材在各种工程领域中被广泛应用,如汽车制造、船舶建造、桥梁建设等。

下面将详细介绍低合金高强度结构钢的特点、优势以及应用领域。

低合金高强度结构钢以镍、钼、钒、铌等合金元素为主要添加剂,以非晶体形式分散于基体中,形成高硬度的固溶体,从而提高了钢材的强度和硬度。

而合金元素的添加还能够改善钢材的可焊性,降低焊缝的硬化程度,减少了焊接过程中的裂纹和变形。

此外,低合金高强度结构钢还具有优异的耐磨性和抗腐蚀性能,能够满足复杂工况下的使用要求。

1.高强度:低合金高强度结构钢的强度通常可以达到普通结构钢的两倍以上,有效提高了结构的承载能力和强度。

2.重量轻:由于低合金高强度结构钢的强度较高,可以在保持结构承载能力的前提下减少材料的使用量,从而降低结构的自重,减轻了整个工程的负荷。

3.抗震性能好:低合金高强度结构钢的高强度和良好的塑性使其能够在地震等动力荷载下具有更好的抗震性能,能够更好地保护结构的稳定性和安全性。

4.成本低:尽管低合金高强度结构钢的成本相对较高,但由于其具有更好的力学性能,可以有效减少结构的使用量和工期,从而降低了整个工程的总成本。

1.汽车制造:低合金高强度结构钢能够在保证车身强度的同时减轻汽车自重,提高燃油效率和行驶性能。

此外,它还具有良好的冲击韧性和抗裂纹性能,能够提高汽车的安全性。

2.船舶建造:船舶在潮汐和风浪等复杂的震动和载荷下工作,低合金高强度结构钢具有抗震性好、耐磨性强的特点,能够有效提高船舶的工作寿命和安全性。

3.桥梁建设:桥梁是工程结构中对材料强度和持久性要求最高的部分之一、低合金高强度结构钢具有高强度、良好的冲击韧性和耐腐蚀性能,能够满足桥梁工程对强度和耐久性的要求。

总而言之,低合金高强度结构钢是一种具有良好力学性能、可焊性和加工性的优质材料。

它在汽车制造、船舶建造、桥梁建设等领域的广泛应用,为各种工程提供了坚固、安全和可靠的结构基础。

低合金高强钢的焊接

低合金高强钢的焊接

缺点
焊接过程中会产生较大的 热输入,可能导致母材热
影响区的性能下降。
激光焊
定义
激光焊是一种利用高能激光束熔化金属进行 焊接的方法。
优点
焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高、变 形小。
应用范围
适用于薄板、精密零件等高质量要求的低合 金高强钢焊接。
缺点
设备成本高、对焊接环境要求高、需要专业 的操作人员。
摩擦焊
定义
摩擦焊是一种利用摩擦热熔化金属进 行焊接的方法。
应用范围
适用于同种或异种金属的焊接,尤其 适用于轴类、管类等零件的连接。
优点
焊接强度高、密封性好、变形小、适 用于大量生产。
缺点
需要较大的顶锻力和较高的转速,对 焊接材料和工艺要求较高。
其他焊接方法
01
02
03
电阻焊
利用电流通过电阻产生热 量进行焊接,适用于薄板 和管材的焊接。
为确保焊接质量,需要采用合 适的焊接材料和工艺参数。
焊后处理
焊接完成后需要进行适当的热 处理和焊后检验,以确保焊接
接头的性能。
02
低合金高强钢焊接方法
电弧焊
定义
电弧焊是一种利用电弧 热量熔化金属进行焊接
的方法。
应用范围
适用于各种低合金高强 钢的焊接,尤其适用于
大型结构件的焊接。
优点
设备简单、操作方便、 成本低廉、适用性强。
焊接性优良
与其他高强度钢材相比,焊接 性能较好。
应用领域
建筑
用于桥梁、高层建筑等结构件。
汽车
用于制造汽车车架、底盘等部件。
石油化工
用于制造压力容器、管道等。
焊接特点
良好的焊接性
低合金高强钢的焊接性能较好 ,不易出现裂纹等问题。

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的主要特点之一是具有较高的强度。

通过添加一定量的合金元素如硅、锰、钼等,可以有效提高钢材的强度和硬度。

例如,将少量的钼添加到钢中,可以显著提高其屈服强度和抗拉强度。

这种强度的提高可以使结构更加轻量化,从而减少材料的使用量。

其次,低合金高强度结构钢具有良好的可焊性。

焊接是结构制造中常用的连接方法,然而高强度钢材通常具有较高的碳当量,导致焊接时易发生热影响区(HAZ)脆性。

低合金高强度结构钢通过优化合金元素的含量和添加微量合金元素如钒、铌等,可以降低脆性的发生,提高焊接接头的韧性。

此外,低合金高强度结构钢还具有良好的冷成形性能。

冷成形是一种常见的金属加工方法,可以通过压力将金属塑性变形成所需的形状。

低合金高强度结构钢由于其组织较细,且焊接接头处的韧性较好,因此具有较高的冷成形性能。

这使得材料可以在不破坏其强度和韧性的情况下进行复杂的形状加工。

低合金高强度结构钢在不同领域具有广泛的应用。

在汽车制造领域,它可以用于制造车身结构和安全部件,从而提高汽车的安全性和减轻车身重量。

在航空航天领域,低合金高强度结构钢可以用于制造飞机机身和发动机零部件,因其具有较高的强度和较低的重量,有助于提高飞机的性能和燃油效率。

另外,在建筑工程领域,低合金高强度结构钢也被广泛应用于制造桥梁、塔楼和大型跨度结构等。

它不仅具有较高的强度和耐久性,还可以减少结构的自重,提高结构的抗震性能。

此外,低合金高强度结构钢还可以用于制造轮船的船体结构和船用设备。

总的来说,低合金高强度结构钢具有较高的强度、良好的可焊性和冷成形性能,广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑工程和轮船制造等领域。

随着科学技术的不断进步,低合金高强度结构钢将继续发展,为各个领域提供更加优质和高效的材料。

低合金高强度钢的主要焊接方式

低合金高强度钢的主要焊接方式

低合金高强度钢的主要焊接方式说到低合金高强度钢的焊接方式,嘿,咱们就来聊聊这个“金属兄弟”之间的“情感纠葛”。

低合金高强度钢,这个名字听起来就很高大上,对吧?它其实就是一种既强大又轻便的钢材,适合用在桥梁、建筑、汽车等地方。

用一句话总结,这家伙就是在力量和重量之间找到平衡的小能手。

不过,跟它打交道的时候,可得小心翼翼,焊接可不是小儿科,得认真对待!焊接这事儿,听起来简单,实际上却是个技术活。

最常见的焊接方式就是气体保护焊,俗称MIG焊。

想象一下,你在炎炎夏日里,扇着扇子,喝着冷饮,突然一阵风吹来,简直爽到不行。

这就是气体保护焊给钢材的保护,它在焊接过程中用气体保护焊缝,防止氧化,就像给金属披上一层保护罩。

焊工哥们儿在那儿一动一动,噼啪作响,简直像是在舞动金属的乐章,火花四溅,气氛那叫一个热烈!但是哦,掌握这个技巧可不是一朝一夕的事儿,得多练习,才能让钢材和焊丝“亲密接触”,配合得天衣无缝。

还有一种焊接方式叫电弧焊,听着是不是很神秘?其实嘛,电弧焊就像电闪雷鸣,发出耀眼的光芒。

想象一下,闪电划过天空的瞬间,那种力量感,是不是很刺激?电弧焊就是用电流在金属表面形成高温的电弧,把钢材融化,然后再冷却成形。

操作起来,焊工要一边控制焊枪的角度,一边保持焊接速度,就像在玩一场紧张刺激的游戏,随时都得保持专注,不然可就得“吃亏”了!说到这里,可能有人会问,为什么低合金高强度钢要用这些方式焊接呢?嘿,别急,这可有讲究。

低合金高强度钢的特点就是强度高、韧性好,但如果焊接不当,容易出现裂纹或者变形。

这就像是你把一块好肉放到锅里,不小心火候掌握不好,结果变得又老又柴,真是让人心疼。

所以,焊接的时候,要控制好温度,合理安排焊接顺序,确保每一处都能“受宠若惊”。

说到焊接的顺序,咱们就不得不提到交叉焊接。

这就像是舞蹈中的“交叉步”,每一步都得精确无误。

焊工在焊接的时候,有时候需要交叉焊接,这样可以避免热应力集中,降低焊接变形的风险。

浅论低合金高强钢焊接工艺

浅论低合金高强钢焊接工艺

浅论低合金高强钢焊接工艺浅论低合金高强钢焊接工艺摘要:钢结构具有强度高、塑性好的特点,但钢结构截面小、板厚薄,变形问题突出。

本文从低合金高强钢的特征出发,浅论其焊接工艺,掌握焊接方法,防止焊接变形。

关键词:钢焊接工艺焊接变形方法一、低合金高强度钢低合金高强度钢是钢铁产品中最富有特色和最具有竞争力的钢种。

具有良好的可焊性、耐蚀性、耐磨性、成形性,通常以板、带、型、管等钢材形式直接供用户使用的结构钢称为低合金高强钢。

它是在普通碳素结构钢根底上,通过合金化提高强度,并改善使用性能而开展起来的工程结构用钢。

它的主要特点是含碳量低,晶粒细小,屈服强度高,塑性好,并具有优良的低温韧性、耐蚀性、耐磨性、冷加工性和焊接性。

因此低合金高强度钢广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶、压力容器、海上采油平台、石油管线等各种工程结构中,取得了显著的经济效益和社会效益。

二、低合金高强钢焊接工艺低合金高强钢焊接所面临的问题一是防止裂纹。

二是在保证高强度要求的同时,提高焊缝金属及焊接热影响区的冲击韧性。

焊接热影响区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向,对焊后不进行热处理的焊件,必须严格控制焊接区的扩散氢含量以及选择适宜的焊接方法和焊接工艺参数。

特别是随着焊接线能量的提高,传统低合金高强钢的焊接热影响区性能恶化,易产生焊接冷裂纹问题,给大型钢结构的制造带来困难。

低合金高强钢常用的焊接方法主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、混合气体保护焊等。

在确定焊接方法时,必须考虑母材的强度等级、使用性能、施工难易及经济性。

从生产实际出发,所选择的焊接方法必须保证焊接产品的质量优良可靠,生产率高,生产费用低。

能获得较好的经济效益。

比拟容易实现焊接过程的半自动或自动化。

通常,对于对强度等级较低的焊接件各种方法都可采用,对于批量大、焊缝尺寸长的焊接件,采用埋弧自动焊优于其他焊接方法。

低合金高强钢焊接时,选择和制定合理的焊接工艺及标准是十分重要的。

应严格限制焊接线能量,控制焊接热影响区冷却时间不能过长,防止在过低的冷却速度下粗晶区出现上贝氏体。

低合金超高强度钢简介

低合金超高强度钢简介

低合金超高强度钢简介小伙伴们!今天咱来聊聊低合金超高强度钢这个挺酷的玩意儿哈。

一、啥是低合金超高强度钢呀。

低合金超高强度钢呢,简单说就是在普通钢的基础上,加了一些其他的元素,让它变得超级厉害!这些额外加进去的元素,就像是给钢注入了神奇的力量,让它的强度变得超高。

一般来说,它的合金元素总量比较低,不像有些合金钢,加了一大堆各种各样的元素。

这种钢呀,既保留了钢的一些基本优点,又有了超强的性能,是不是感觉很神奇呢?二、低合金超高强度钢的特点。

它的特点那可真是不少哈。

1. 强度超高。

这可是它的招牌特点啦!低合金超高强度钢的强度比普通钢要高很多很多,就像是大力士一样,能够承受更大的压力和重量。

比如说在建筑领域,用这种钢建造的大楼,就会更加坚固稳定,能抗住大风、地震啥的,给人们满满的安全感。

2. 韧性好。

它不仅强度高,韧性也很棒哦。

啥叫韧性好呢?就是它不容易脆断。

想象一下,普通的钢可能在受到一些冲击力的时候,就“咔嚓”一下断了,但是低合金超高强度钢就不一样啦,它能在受到冲击的时候,像弹簧一样,先弯曲变形,吸收一部分能量,然后再慢慢恢复,就不容易断掉。

这在汽车制造上就特别有用,要是汽车的零部件用这种钢做,在发生碰撞的时候,就能更好地保护车内的人员安全。

3. 良好的焊接性能。

焊接性能好也是它的一大优点哟。

在实际的生产和使用中,经常需要把钢材焊接在一起。

低合金超高强度钢就很配合,焊接的时候比较容易操作,而且焊接后的接头强度也很高,不会出现焊接不牢固的情况。

这就大大提高了生产效率,也保证了产品的质量。

三、低合金超高强度钢的应用领域。

这种厉害的钢在很多地方都大显身手呢。

1. 航空航天领域。

在飞机、火箭这些高大上的东西上,低合金超高强度钢可是重要的材料之一。

因为航空航天对材料的要求特别高,既要轻又要强度大。

这种钢正好符合要求,它能让飞机和火箭的结构更加坚固,同时又不会太重,这样就能节省燃料,提高飞行性能啦。

2. 军事领域。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

低合金高强度钢焊接概述
低合金高强度结构钢的焊接特点:
1.热影响区的淬硬倾向焊后冷却过程中,易在热影响区中出现低塑性的脆硬组织,这种组织在焊缝扩散氢量较高和接头拘束较大时易产生氢致裂纹。

钢材的碳当量是决定热影响区淬硬倾向的主要因素。

碳当量越高,钢材淬硬倾向越大。

焊接时热影响区过热区的800-500℃的冷却时间(一般用t8/5表示)是另一个重要参数。

该冷却速度越大,则热影响区的淬硬程度越高。

焊接方法、板厚、接头形式、焊接规范、预热温度决定了t8/5的大小。

焊接接头中,热影响区的硬度值最高。

一般用热影响区的最高硬度来衡量淬硬程度的高低。

不同级别的主强度钢热影响区有不同的最高硬度允许值,目前我国还没有明确规定。

2.冷裂纹敏感性低合金高强度钢焊接时出现的裂纹主要是冷裂纹。

因此,焊接时对于防止冷裂纹问题必须予以足够的重视。

钢的强度级别越高,淬硬倾向越大,冷裂纹敏感性也越大。

关于冷裂纹形成机理,是一种比较复杂的现象,一直有人在深入研究。

目前多数人认为产生冷裂纹的三大因素是:
(1)焊缝凝固以后冷却时,由于焊缝一般含碳量比母材低,所以焊缝的奥氏体向铁素体转变较母材早,此时氢的溶解度急剧降低,大
量的氢向仍处于奥氏体的母材热影响区中扩散,由于氢在奥氏体中扩散速度小,在熔合区附近形成了富氢带,含氢量越高,冷裂纹敏感性越大。

(2)滞后相变的热影响区发生奥氏体向马氏体转变的淬硬组织,氢以过饱和状态残存于马氏体中并逐步晶格缺陷等应力集中处扩散聚集,使该处的金属结合强度降低或脆化。

钢的淬硬性倾向越大,冷裂纹倾向也越大。

(3)结构的刚性越大,由于焊接时加热引起的拘束应力也越大。

同时热影响区相变组织应力共同构成了产生冷裂纹的应力条件。

焊接应力越大,冷裂纹敏感性越大。

冷裂纹一般在焊后冷却过程中发生,也可能在焊后数分钟或数天后发生,具有延迟的性质,这可以理解为是氢从焊缝金属扩散到热影响区淬硬区集聚达到某一临界值的时间。

在点固焊时,由于冷却速度快,极易出现冷裂纹,必须特别注意。

3.再热裂纹倾向当焊接厚壁压力容器等结构件时,焊后需进行消除应力热处理,对于含铬、钼、钒、钛、铌等合金元素的钢材,在热处理过程中,易在热影响区的粗晶区产生晶间裂纹。

有时不仅在热处理过程中发生,也可能发生于焊后再次高温加热的使用过程中。

焊接这类高强度低合金钢时,应重视防止再热裂纹问题。

防止再
热裂纹的主要措施是尽量选取对再热裂纹不敏感的材料,选择强度较低的焊接材料,提高预热温度和焊接线能量,以及尽量减少焊接接头中的应力集中等。

4.层状撕裂大型厚板结构件,特别是T型接头,角焊缝处,由于母材轧制时产生的层状偏析(主要是MnS)、各向异性等缺陷,在热影响区或在远离焊缝的母材中产生与钢板表面成梯形平行的裂纹,叫层状撕裂。

焊接大厚度钢板角焊缝时,应注意在选材和工艺上
防止层状撕裂。

5.液化裂纹液化裂纹是一种热裂纹,某些低合金高强度钢焊接时,可能有液化裂纹倾向,主要是由于母材含杂质量(如S、P和Si等)偏高,能在晶间形成低熔点的复合夹杂物(共晶或化合物)。

由于焊接时的高温使近缝区晶间液化,加之随后冷却所出现的焊接应力的作用而引起沿晶开裂。

相关文档
最新文档