資料6焊接工藝-合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接

合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接主講老師—吳新華新擾交足沮魚兆腦晴鹽月烷填輾麓未膊鉻恃昆綜累薪洛悲操遞頌蕊恃借化6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接本章講述要點綜述合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝典型合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝厭社聚瑩誡墓宅智看方蛋踩溺豁氧痰竟犀殊廄糊郝等南庸憚訖班啥觀建故6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接第一節(jié)綜述一、合金結(jié)構(gòu)鋼的分類與用途用于焊接結(jié)構(gòu)的大多是低合金鋼〔合金總量3%以下〕，綜合考慮其性能和用途后，一般分為兩大類：高強度鋼和專用鋼。高強度鋼主要應(yīng)用其力學(xué)性能：合金元素的參加是為了在獲得高強度的同時保證有足夠的塑性和韌性；專用鋼主要應(yīng)用的是其特殊性能：例如耐高溫、耐低溫和耐腐蝕等，合金元素的參加是為了獲得通常所需的力學(xué)性能外，主要是滿足結(jié)構(gòu)的特殊性能需要。臣逾斤襪央舶糟花龜兆巫誓邯納絡(luò)脖晤猴彭頂奶婚診西瞻空締誦裳練驕釜6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．高強度鋼

高強鋼：但凡屈服點σs≥295MPa、抗拉強度σb≥390MPa的鋼，均稱為高強鋼?！才d旺國家該鋼種年產(chǎn)量占10%〕1噸高強鋼相當于1.2~2噸碳鋼使用。應(yīng)用：常規(guī)條件下承受靜載荷和動載荷的機械零件和工程結(jié)構(gòu)，例如壓力容器、動力設(shè)備、運輸機械、橋梁和管道等。夫鉑雅綜礎(chǔ)是齊溺鋪章胞拷罵脯碗駭緣蹭建逾備身壕圣銑搓肉檀苗剩厄躍6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．高強度鋼按鋼的屈服點和熱處理狀態(tài)不同，一般分為熱軋及正火鋼、低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼。熱軋鋼：把鋼錠加熱到1300℃左右，經(jīng)熱軋成板材，然后空冷即成；正火鋼：鋼板軋制和冷卻后，經(jīng)900℃正火；調(diào)質(zhì)鋼：鋼板經(jīng)900℃加熱后水淬，再經(jīng)600℃回火處理即成。鎢穆天牢貧艱街杯棟接送碌鳥怪莉虐嬌廁屑燼憲概均遇桃隱排苫導(dǎo)羊豈層6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．高強度鋼〔擴展〕近年來這類鋼又開發(fā)出具有很大開展前途的新鋼種，如微合金化控軋鋼、焊接無裂紋鋼〔CF鋼〕、抗層狀撕裂鋼〔Z向鋼〕和焊接大熱輸入鋼等，主要用在嚴寒地區(qū)輸油管線、海上采油平臺、大型壓力容器、大型水輪機蝸殼和大跨度全焊接橋梁等工程中。國內(nèi)外常見的合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號見表9-1，9-2，9-3.攤痢鈉襟崖違駭閻摯音壩生歲難濾厲菩說捏拷伏侗蓉皚鹿苑裝稅耐煎禹瑯6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接國內(nèi)外常見的合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號類型類別屈服點/MPa常用鋼牌號高強度鋼熱軋及正火鋼295～490Q295(Cu)、09Mn2Si、Q345(Cu)、Q390、Q390(Cu)、Q420、18MnMoNb、14MnMoV、WH530、X60、D36低碳調(diào)質(zhì)鋼490～98014MnMoVN、14MnMoNbB、WCF60、WCF62、HQ70、HQ80、HQ100、T-1、HY80、HY110中碳調(diào)質(zhì)鋼880～117635CrMoA、35CrMoVA、30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA、40CrNiMoA、34CrNi3MoA專用鋼珠光體耐熱鋼265～64012CrMo、15CrMo、2.25Cr1Mo、12Cr1MoV、15Cr1Mo1V、12Cr5Mo、12Cr9Mo1、12Cr2MoWVB、12Cr3MoVSiTiB低溫鋼343～58509Mn2V、06AlCuNbN、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni低合金耐蝕鋼-12MnCuCr、09MnCuPTi、09CuPCrNi、12AlMoV、12AlMo、15Al3MoWTi診瞄扣博照摔刻吉紊渤瓢掌醒摔凄瑯崎鴿捶祟疙既冪夕洞痔偷殃瑩鎮(zhèn)閘母6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔1〕熱軋及正火鋼Q295、Q345、Q390、Q420屈服點為295～490MPa，在熱軋或正火狀態(tài)下使用，屬于非熱處理強化鋼，包括微合金化控軋鋼、焊接無裂紋鋼和抗層狀撕裂鋼，盡管采用了不同的冶煉和控軋技術(shù)，但從本質(zhì)上講它們都屬于正火鋼。這類鋼廣泛應(yīng)用于常溫下工作的各種焊接結(jié)構(gòu)，如壓力容器、動力設(shè)備、工程機械、橋梁、建筑結(jié)構(gòu)和管線等。屆碼圭壩瀉導(dǎo)腑答囊已粟鉑濃模模錐奉度僧登鎢民胺鐘邦猾翠稿屠喊裹標6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接例如：1957年建成通車的武漢長江大橋采用碳素鋼，是在蘇聯(lián)專家援助下建成的。1968年建成通車的南京長江大橋，是我國自行設(shè)計制造的公路、鐵路兩用橋，主體鋼梁采用鞍鋼生產(chǎn)的16Mn〔Q345〕，當年被稱為“爭氣鋼〞；1993年通車九江長江大橋采用鞍鋼生產(chǎn)15MnVTi鋼；2000年通車蕪湖長江大橋采用武鋼生產(chǎn)14MnNb鋼。到泌褂仔頭足已員蛙勇鐵閃帳櫻活硬滬槐恫雄干托供彰蛾導(dǎo)蛋懦虱孰牲滾6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔2〕低碳調(diào)質(zhì)鋼屈服點為490～980MPa，在調(diào)質(zhì)〔淬火+高溫回火〕狀態(tài)下供貨使用，屬于熱處理強化鋼。其特點是含碳量較低〔碳的質(zhì)量分數(shù)一般低于0.22%〕、合金元素總量低于5%，既有高的強度，又有良好的塑性和韌性，可以直接在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進行焊接，焊后也不需進行調(diào)質(zhì)處理。這類鋼在焊接結(jié)構(gòu)中也得到越來越廣泛的應(yīng)用，主要用于受力復(fù)雜的重要零部件，如大型機械工程、壓力容器及艦船等。禍撐肘該浪通黨郴袋扳萬低仁始欲峨氫偏底瓶灑踢之日裹埠擲比羨涎傍檬6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔3〕中碳調(diào)質(zhì)鋼40Gr、40GrNi屈服點一般在880～1176MPa或以上，鋼中含碳量比低碳調(diào)質(zhì)鋼高〔碳的質(zhì)量分數(shù)為0.25%～0.5%〕，也屬于熱處理強化鋼。其淬硬性比低碳調(diào)質(zhì)鋼高很多，具有很高的強度和硬度，但韌性較低，給焊接帶來很大的困難，因此一般是在退火狀態(tài)下焊接，焊后再進行整體熱處理來到達所要求的強度和硬度。這類鋼主要用于強度要求很高的產(chǎn)品或部件，如飛機起落架、火箭發(fā)動機殼體等。機納賽狄酷籌短奶熏賓增遜石揭夕監(jiān)梁浚殺展巖液鉤壕純縮幼拍垂甕哨屠6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2．專用鋼專用鋼是指專門用于在特定條件下工作的機械零件和工程結(jié)構(gòu)的鋼。按用途不同分為珠光體耐熱鋼、低溫鋼和低合金耐蝕鋼?！?〕珠光體耐熱鋼：12GrMo、15GrMo、12GrMoV。具有較好的高溫強度和高溫抗氧化性，其最高工作溫度為500～600℃，可用于在這一溫度下工作的動力設(shè)備和化工設(shè)備等。它是以Cr、Mo為根底的低中合金鋼。隨著使用溫度的提高，鋼中往往還參加W、V、Nb、B等合金元素。咳眶澄羞逢材敝巴英撈殼像汀閱撈榷弦禹心館蘑泰漠皆杭芹負貯捎膽撲逛6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔2〕低溫鋼具有良好的低溫韌性，其工作溫度為-40～-196℃，可用于各種低溫容器〔液化石油氣≤-45℃、液化天然氣≤-162℃〕、嚴寒地區(qū)的工程結(jié)構(gòu)〔橋梁、管道等〕和露天礦山機械等。這類鋼中大局部含有Ni，一般在正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，和普通低合金鋼的區(qū)別在于除具有滿足要求強度外，還必須具有足夠的低溫韌性。娥茄什恃翔幟算舉拭喘譽耙器泛汞償犧者祁咬圈閹甲擊吩萊將尋靴砧啄卉6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔3〕低合金耐蝕鋼除具有一般的力學(xué)性能外，還必須滿足耐腐蝕性能的特殊要求，主要用于在大氣、海水、石油化工等腐蝕性介質(zhì)中工作的各種零件和結(jié)構(gòu)。由于所處介質(zhì)不同，耐蝕鋼的成分和類型也不同，應(yīng)用最多的是耐大氣和海水腐蝕用鋼。09MnCuPTi瑣肉廂別氓娘墩過珊翅腕剔惰蜒熒扯未聞自敵惱思叁昂漾村假嶼氟濘蜒峙6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接第二節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性一合金元素對合金結(jié)構(gòu)鋼焊接性的影響1．合金元素的作用碳是最能提高鋼材強度的元素，但易于引起淬硬和焊接裂紋，所以在保證強度的前提下，碳的含量越少越好。低合金鋼中參加的合金元素有Mn、Si、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Cu等，對合金結(jié)構(gòu)鋼的組織和性能的影響很復(fù)雜。各種合金元素對結(jié)構(gòu)鋼抗拉強度和屈服點的影響如下圖只產(chǎn)巷唉醋恫啡卑橢鎖桌園禁發(fā)杯漱染嚼咋漫咋孺菱乳悅夯?？谟X蕊繩剝6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．合金元素的作用圖中：各種合金元素對結(jié)構(gòu)鋼抗拉強度和屈服點的影響a〕對抗拉強度的影響b)對屈服點的影響氈求熾貫斥左偽蛙餃脆頤噸鑿鄭淋菌辟懈寸舜底翻碧頁洱牡恿嫡阿幟未固6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．合金元素的作用Mn的固溶強化作用很明顯，當wMn≤1.7%時，可提高韌性和降低脆性轉(zhuǎn)變溫度〔屈服點提高約50%、脆性轉(zhuǎn)變溫度約下降20℃〕，如Q345〔16Mn〕為典型的固溶強化鋼，其屈服點為345MPa、脆性轉(zhuǎn)變溫度低于-40℃；Si的固溶強化作用也很顯著，但會降低塑性和韌性，因此一般鋼中wSi≤0.6%；Ni是惟一能起固溶強化作用同時又提高韌性且大幅度降低脆性轉(zhuǎn)變溫度的合金元素，在低溫鋼中最常用。餞贏疚咆王嘔罰潘詣姨淡層賂供轄瞞藉曉卿燕瞞漫像君瞇毗疥醬妝爽故鮮6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1．合金元素的作用Cr能提高鋼的耐熱性、耐蝕性和降低脆性轉(zhuǎn)變溫度；Mo可提高鋼的熱強性，一般認為wMo=0.25%～0.50%時，既可以強化金屬又能改善韌性，當wMo＞0.5%時韌性開始惡化Cr和Mo都是提高鋼的淬透性的元素，使其裂紋敏感性增加，因此在低合金結(jié)構(gòu)鋼中的含量應(yīng)加以控制。V、Ti、Nb是強烈碳化物的元素，Al、V、Ti、Nb還可形成氮化物，可產(chǎn)生明顯的沉淀強化作用，在固溶強化的根底上屈服點可提高50～100MPa，并能保持韌性。V、Ti、Nb均是微量參加，故稱為微合金化。B〔硼〕是微合金化的元素，它可以細化晶粒從而改善韌性。鱗仗褂迎詹暗失咱夜然翁普控捌變痢矗虐憎旺膳帛濰碰害過蜒數(shù)材廁奈車6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接二合金結(jié)構(gòu)鋼焊接性分析1〕熱影響區(qū)的脆化熱軋及正火鋼焊接熱影響區(qū)性能變化主要是過熱區(qū)的脆化；在一些合金元素含量較低的鋼中有時還可能出現(xiàn)熱應(yīng)變脆化問題。〔1〕．過熱區(qū)脆化在被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)，會發(fā)生奧氏體晶粒的顯著長大和一些難熔質(zhì)點〔如碳化物和氮化物〕熔入基體的過程。在冷卻過程中可能會產(chǎn)生脆性較大的魏氏組織、粗大的馬氏體組織和塑性很低的混合組織〔即鐵素體、高碳馬氏體和貝氏體的混合組織〕等。巍竄逆鐵霓誓咳匣豹待濾頓菊匆藥廉獲塊蚌坑郊鹵壹擒情熱粳徒研畸缺瓷6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接熱軋鋼過熱區(qū)脆化熱軋鋼過熱區(qū)脆化主要是由于在熱輸入較大時產(chǎn)生魏氏組織或是由于含碳量偏高和冷卻速度較快時產(chǎn)生的馬氏體組織引起的。剮秤埃寒特殺座挺治炸謾媳椽招繕園罰章甫日奶涕彌鹼蔚篆耿斬眺流寵暮6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接正火鋼過熱區(qū)脆化正火鋼過熱區(qū)脆化與魏氏組織無關(guān)，除晶粒粗化外，主要是由于在1200℃高溫下，起沉淀強化作用的碳化物和氮化物質(zhì)點分解并熔于奧氏體，在隨后的冷卻過程中來不及析出而固溶在基體中，結(jié)果使鐵素體基體的硬度上升而韌性下降，這時如果減小熱輸入，就可以減少過熱區(qū)在高溫的停留時間，抑制碳化物和氮化物的熔解，從而有效防止過熱區(qū)脆化。侍作蹦姻夷牽虎擻溪頹靈瞻充苫赦駱質(zhì)儲搶嚇鯨厚流浙劊諜癌氧蓬涌橢槐6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接熱應(yīng)變脆化熱應(yīng)變脆化是指在焊接過程中，在熱和應(yīng)變共同作用下產(chǎn)生的一種應(yīng)變時效。一般發(fā)生在固溶氮含量較高而強度級別不高的低合金鋼中，如抗拉強度490MPa的C-Mn鋼。責拆贓炙劑猜魔桶哮叉莆恬卻苗撂贖歇仲要險臟樞蔽刻沖旗撓熱創(chuàng)光反榜6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接熱應(yīng)變脆化假設(shè)在鋼中參加足夠的氮化物形成元素〔Al、Ti、V等〕可以有效降低熱應(yīng)變脆化傾向，如Q420〔15MnVN〕比Q345〔16Mn〕的熱應(yīng)變傾向小。消除熱應(yīng)變時效的有效措施是焊后熱處理，如Q345經(jīng)600℃×1h退火處理后，其韌性可恢復(fù)到原有水平。撕牌喘監(jiān)迪恤嘯協(xié)孝叔擇漢糜棉要句薯卒鍘近莉盛啼權(quán)開影蘋診昂迂獸肖6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2〕焊接接頭的冷裂紋產(chǎn)生冷裂紋的三要素淬硬組織、拘束度和擴散氫含量淬硬組織和材料有關(guān)，因此鋼材的淬硬傾向可以作為判斷冷裂紋敏感性的標準之一。而淬硬傾向又可以通過碳當量、Pc、熱影響區(qū)最高硬度等來判斷。例如鋼材碳當量越大，冷裂紋敏感性也越大，利用國際焊接學(xué)會推薦的碳當量計算公式計算CE。椽羹撥諷酸激犯臍掌鴻復(fù)杜贏無磋奸曹于覓熬淵抿遵設(shè)態(tài)矢喀癢診戴加眺6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2〕焊接接頭的冷裂紋一般認為，CE＜0.4%時，鋼材在焊接過程中根本無淬硬傾向，冷裂敏感性小。屈服點為295～390MPa熱軋鋼的碳當量一般都小于0.4%，焊接性良好，除大厚度鋼板和在環(huán)境溫度很低等情況下焊接外，一般不需預(yù)熱和嚴格控制焊接熱輸入。居籽均豢窺椰碳傈摸正腸傀旋蔬茅懊局檬元貍牙胰糕忿喇讕儒薪二湍痕鴨6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2〕焊接接頭的冷裂紋碳當量CE=0.4%～0.6%時，鋼的淬硬傾向逐漸增加，屬于有淬硬傾向的鋼，對冷裂紋比較敏感。屈服點為440～490MPa的正火鋼根本屬于這一范圍，其中碳當量不超過0.5%時，淬硬傾向不太嚴重，焊接性尚好，板厚較大〔δ≥25mm〕時需要采取預(yù)熱措施。瘴萎宵財鉗甸符汐息估殊屋尾擊兢牡米娩榨宜常退釬床粉歉啃雀瞳摳誰閉6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接3〕焊接接頭的熱裂紋熱軋及正火鋼含碳量都較低，而含Mn量較高，Mn/S的比值可以到達防止結(jié)晶裂紋的要求，具有較好的抗熱裂紋能力，在母材化學(xué)成分正常，焊接材料和焊接參數(shù)選擇正確的情況下，一般不會產(chǎn)生熱裂紋。特殊情況，母材中的碳與硫同時居上限或嚴重偏析，那么有可能產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。慎慧莽跺蛾恨紙測唱嚏糧妖值纂矢矽裝羞舷態(tài)硫遲果簧測呢闌磁臣使忱讒6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接3〕焊接接頭的熱裂紋反之，如果焊接時焊縫產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，那么是由母材中的碳與硫的不正常造成的，這時就要從工藝上設(shè)法減小熔合比，選用碳含量少、Mn含量高的焊接材料，以降低焊縫中的碳和提高焊縫中的Mn，可以到達消除結(jié)晶裂紋的目的熬孰門載摳蛔斗威照消癱配踩俏咽鮑媳區(qū)夾者硒諷仔桂培接篇鳳囂通惺晰6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接4〕消除應(yīng)力裂紋〔再熱裂紋〕含有Mo、Cr元素的鋼在焊后消除應(yīng)力熱處理或焊后再次高溫加熱〔包括長期高溫下使用〕過程中，可能出現(xiàn)裂紋，即消除應(yīng)力裂紋，也稱再熱裂紋。一般產(chǎn)生在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，裂紋沿熔合線方向斷續(xù)分布。該裂紋的產(chǎn)生一般須有較大的焊接剩余應(yīng)力，因此在拘束度大的厚大工件中或應(yīng)力集中部位更易于出現(xiàn)消除應(yīng)力裂紋。撇曉熟松全馮奏鴕鋒寨蔥漆租賭像依陡弘投鋒遵運云姚賦纓泌薛瑟鎊式疏6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接4〕消除應(yīng)力裂紋〔再熱裂紋〕在熱軋及正火鋼中，18MnMoNb和14MnMoV有輕微的消除應(yīng)力裂紋傾向，可采取提高預(yù)熱溫度或焊后立即熱處理等措施來防止消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生。候儒蠻消拼洞仟獻螢蹲蛛顏萊掇負斥拱伐檄槍勵募蘿糜忌閉膽咸抱己犀突6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接5〕層狀撕裂層狀撕裂主要與鋼的冶煉軋制質(zhì)量、板厚、接頭形式和Z向應(yīng)力有關(guān)，與鋼材強度無直接關(guān)系。一般認為，鋼中的含硫量和ψZ是衡量抗層狀撕裂能力的判據(jù)。經(jīng)驗說明，當ψZ＞20%時，即使Z向拘束應(yīng)力較大，也不會產(chǎn)生層狀撕裂。對有可能在焊接過程產(chǎn)生層狀撕裂的重要結(jié)構(gòu)，可采用Z向鋼〔如D36〕，其ψZ最高值可達55%。這些鋼在冶煉過程中采取了特殊的工藝措施，因此本錢較高。說明：Z向鋼=〔抗層狀撕裂鋼

(lamellartearingresistantsteel)〕刺秩藻戌閩釘涸酬疼誡掛瓢挎頒鋅眉販丁師勺杉駁棗肺鐘瓢銷藏與卑臺氈6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接焊縫組織結(jié)構(gòu)示意圖硫窯驚崔足兒鋁館龐突尉姆紛大碧以爵夕盈打栗釘汐叢牌剎睫垃沮譯錐梢6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接第三節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝一焊接材料的選擇選擇焊接材料時必須考慮到兩方面的問題：一是保證焊縫不產(chǎn)生裂紋等焊接缺陷；二是能滿足使用性能的要求。選擇焊接材料的主要依據(jù)是保證焊縫金屬的強度、塑性和韌性等力學(xué)性能與母材相匹配，而不要求與母材成分相同，因此選擇焊接材料應(yīng)考慮以下問題：于親撇聞餾因堤璃輪杰厭糕眠袒季硬惠恫龐桌煞翁杏尊蛾餃浴順吏初猛倡6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接一焊接材料的選擇1．根據(jù)母材的強度級別選用相應(yīng)的焊接材料按照焊縫與母材等強匹配的原那么選擇焊接材料，一般要求焊縫與母材強度相等或略低于母材。例如適用于焊接Q420〔15MnVN〕的焊條E5515，其中C、Mn的含量都比母材低，且其中不含沉淀強化元素V，但用它焊接的焊縫金屬的抗拉強度可達549～608MPa，同時還具有高的塑性和韌性?？偳屑古髑鼭n甄愈遂匆資漢整陷哩冶遁顱脹酋骨樣藹恨篆羔駒狄讕屏憫灤6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2考慮熔合比和冷卻速度的影響焊縫的力學(xué)性能取決于它的化學(xué)成分和組織狀態(tài)。焊縫化學(xué)成分不僅取決于焊接材料，而且與母材的熔入量〔即熔合比〕有很大關(guān)系；而焊縫組織那么與冷卻速度有很大關(guān)系。挫粱婚暗復(fù)恢瓤吼誰式也洶涅蛙愿攬湛汛漱鏡疊茂赫淵蹭事貢慎鉆瘟蹦見6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接2考慮熔合比和冷卻速度的影響采用同樣焊接材料，在熔合比和冷卻速度不同時，所得焊縫的性能也會有很大差異。選擇焊條或焊絲時應(yīng)考慮到板厚和坡口形式的影響，焊接薄板時因熔合比較大，應(yīng)選用強度較低的焊接材料，焊接厚板時那么相反。消杉氓封問惡踢鈞鞭瞥千寵索葛工惰搜凈在洽批軟瓣咐碼寂蝎句域戎欣落6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接3．考慮焊后熱處理對焊縫力學(xué)性能的影響焊后熱處理〔如消除應(yīng)力退火〕會使焊縫的強度有所降低，當焊縫強度余量不大時，焊后熱處理后焊縫強度可能低于母材，因此，對于焊后要求正火處理的焊縫，應(yīng)選擇強度高一些的焊接材料。浩恫戶比艙受潞昔挑渴完腫遁喀注反皿炮娶迸汪礁洛黑翠淫鄭姿霖鞭漱瀝6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接3．考慮焊后熱處理對焊縫力學(xué)性能的影響此外，如果對焊縫金屬的使用性能有特殊要求，應(yīng)同時加以考慮。例如，在焊接16MnCu時，要求焊縫金屬與母材具有相同的耐蝕性能，那么需選用含銅的焊條。臼地銅衡引損裸慈筷蘸陡禾纓筏酌嚏錄櫻沁育漣雛集卞綸呼舶耀豐踢址燙6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接二焊接方法的選擇熱軋及正火鋼焊接時對焊接方法無特殊要求，不同焊接方法對焊接質(zhì)量無顯著影響，因此可以采用各種焊接方法進行焊接，常用焊接方法如焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊和電渣焊等，一般是根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點、批量、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟效益等綜合情況進行選擇。葫堪雪彥欲小都靛彼潑達碳籬氧侄按論四悟閱斡磚津蒸劈尚肆絞躬桅葫梧6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接三焊前準備〔一〕下料、坡口加工和定位焊熱軋及正火鋼可以采用各種切割方法下料。坡口加工可采用機械加工，也可采用氣割和碳弧氣刨。對強度級別較高、厚度較大的焊件，經(jīng)過火焰切割或碳弧氣刨的坡口應(yīng)用砂輪仔細打磨，消除氧化皮及凹槽；在坡口兩側(cè)20～30mm范圍內(nèi)去除油污、鐵銹等。遮圃氰職撇秦掩趙樣峻茄弄還顛答搭尉跺寂緘咨窒午擒洞菇情橙乘豪染層6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔一〕下料、坡口加工和定位焊定位焊焊縫應(yīng)有足夠的長度〔一般不小于50mm〕以防開裂，對厚度較薄的板材定位焊縫長度應(yīng)不小于4倍板厚。定位焊應(yīng)選用與焊縫相同的焊接材料，也可選用強度稍低的焊條或焊絲。焊接順序應(yīng)能防止過大的拘束、允許工件有適當?shù)淖冃?，采用的焊接電流可稍大于焊接時的焊接電流。茶幸碌故芍篆疲疽市嚙軟埂規(guī)沈貸奪欄窿乍幅詛盛囂謠崇詩攜撤彭諱潑監(jiān)6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接〔一〕下料、坡口加工和定位焊焊接區(qū)域清理干凈，應(yīng)無氧化皮，鐵銹，油脂及其污染物焊接材料選用低氫型焊條，要按要求烘干合金結(jié)構(gòu)鋼采用等離子，火焰，機械開坡口時，切割前將切割區(qū)加熱到100度，切割后用磁粉探傷對割面進行裂紋檢查瀾途鍬秦街診兜辜淤蚊互癰凍盧纖沮慢韌岡駱定隙父辰渠腰腮棵老燈猶畜6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接四焊接工藝參數(shù)選擇a．焊接熱輸入確定焊接熱輸入主要考慮熱影響區(qū)的脆化和冷裂兩個因素。各類鋼材的脆化傾向和冷裂傾向是不同的，因此對熱輸入的要求也不同。在焊接碳當量〔Ceq〕小于0.4%熱軋及正火鋼時，如Q295和Q345，對熱輸入沒有嚴格限制。焊接碳當量為0.4%～0.6%的熱軋及正火鋼時，熱輸入應(yīng)偏大一些比較好。但最好是采用小熱輸入+預(yù)熱。恰當控制預(yù)熱溫度，既能防止產(chǎn)生裂紋，又能防止過熱晶粒粗大。縛頸如忱擔傅恨賓瘡抨繞耙嵌層捆雁忽濱喻孫有炎桶磋路繪裕喉鹼婆伺炸6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接四焊接工藝參數(shù)選擇b預(yù)熱溫度預(yù)熱的目的是為了防止裂紋，同時還有一定的改善組織和性能的作用。預(yù)熱溫度與鋼材的淬硬性、板厚、拘束度、環(huán)境溫度等因素有關(guān)，工程中必須結(jié)合具體情況經(jīng)試驗后才能確定，推薦的一些預(yù)熱溫度只能作為參考。多層焊時應(yīng)保證道間溫度不低于預(yù)熱溫度，但也要防止道間溫度過高產(chǎn)生的不利影響，如韌性下降等。沸章澀安裸熒粕仙醇拱為戲傻鉛郊笛晴糠哥道斧旱彈劊碑浩佃建蹄糖批巡6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接四焊接工藝參數(shù)選擇c．焊后熱處理熱軋及正火鋼一般不需要焊后熱處理；但對要求抗應(yīng)力腐蝕的焊接結(jié)構(gòu)、低溫下使用的焊接結(jié)構(gòu)和厚壁高壓容器等，焊后需要進行消除應(yīng)力的高溫回火〔550～650℃〕。確定回火溫度的原那么是：不超過母材原來的回火溫度，以免影響母材本身的性能。對有回火脆性的材料，要避開出現(xiàn)回火脆性的溫度區(qū)間。潑彭痹該餓蟄閻誠肘俺版寬量難卞泄酣書仁倚掙茍朽汞鵲溜蟄額奏褲搬繳6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接四焊接工藝參數(shù)選擇c．焊后熱處理對于抗拉強度大于490MPa的高強度鋼，由于產(chǎn)生延遲裂紋的傾向較大，為了在消除應(yīng)力的同時起到消氫處理的作用，要求焊后立即進行回火處理。如焊后不能及時進行熱處理，應(yīng)立即在250～350℃保溫2～6h，以便焊接區(qū)的氫逸出。瘁胯鑰右研含卯扮趁灶畸價燥霄伯酶祈喘紀辜僅茲駿揀謄賒涎誕劇穴披騾6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接幾種常用熱軋及正火鋼的預(yù)熱溫度和焊后熱處理參數(shù)鋼號預(yù)熱溫度焊后熱處理規(guī)范型號牌號電弧焊電渣焊Q29509Mn209MnNb09MnV不預(yù)熱（一般供應(yīng)的板厚δ≤16mm）不熱處理-Q34516Mn14MnNb100～150（δ≥30mm）600～650℃退火900～930℃正火600～650℃回火Q39015MnV15MnTi16MnNb100～150（δ≥28mm）550℃或650℃退火950～980℃正火550℃或650℃回火Q42015MnVN14MnVTiRE100～150（δ≥25mm）950℃正火650℃回火14MnMoV18MnMoNb≥200600～650℃退火950～980℃正火600～650℃回火啊裴膀鄰帝門罪跪鎳溉娘忙她臥砂湍良瑯密揚發(fā)寞辨段獰期桅凡南駐初做6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接五焊后檢驗合金結(jié)構(gòu)鋼接頭焊后檢驗要求嚴格常用無損檢驗法：X射線，超聲波，滲透和磁粉探傷焊后48才能進行無損檢驗接頭應(yīng)在消除應(yīng)力后做無損檢驗營軸埋倔趁剮伎謗屑鞭拳饒捶搖呻圖閉圾賢斑柔鈉燕掖忙胳依劇米貧茁菇6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接第四節(jié)典型合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝a．焊前準備氣割下料和加工坡口，切口可直接進行焊接Q345鋼可以順利進行冷彎和機械切割。筒節(jié)冷彎當板厚與直徑之比大于1/40時，成形后應(yīng)進行600～650℃的消除應(yīng)力回火，以消除冷作硬化。Q345鋼加熱到850℃以上可以進行各種熱壓成形，經(jīng)熱壓后力學(xué)性能無明顯變化，一般不需再進行熱處理。Q345鋼也可采用加熱矯正變形。經(jīng)驗說明，火焰矯正的加熱溫度應(yīng)控制在700～800℃之間，不宜超過900℃。薩絡(luò)暴讀好饞卻粕巨拋區(qū)楞贛鏈噪識碌硝斧杜域判皇禱碑依艷提蔫菩生廖6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接典型合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝b．預(yù)熱Q345鋼的焊接性較好，一般情況下焊接不需預(yù)熱，但當結(jié)構(gòu)剛度較大或在低溫條件下焊接時，應(yīng)進行預(yù)熱填屢賃腹卯雖虧黎堪瘋湛快末渴妻往隸刑卒衙載雁筑回誡次梧拍吝恿洪孫6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接典型合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝板厚/mm預(yù)熱溫度＜16不低于-10℃不預(yù)熱，-10℃以下預(yù)熱100～150℃16～24不低于-5℃不預(yù)熱，-5℃以下預(yù)熱100～150℃25～40不低于0℃不預(yù)熱，0℃以下預(yù)熱100～150℃＞40均預(yù)熱100～150℃犁渙貸陷柬蚜綿蜒響撮鷗剁納翱倚串英嫉所履巴爾殉予衙盤樹化怯厭賬霧6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接典型合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝c．焊條電弧焊工藝可采用I形、V形或X形坡口。一般選用E50××型的焊條。重要結(jié)構(gòu)〔如壓力容器〕應(yīng)選用堿性焊條〔E5016、5015〕；對厚度小、坡口角度小或強度要求不高的產(chǎn)品也可選用E43××型的焊條〔E4316、E4315〕。焊條應(yīng)嚴格按要求進行烘干：如堿性焊條必須經(jīng)350～400℃烘干2h。題撂聚旭藉唯車鑰毆瞇州命攤莎撮琳堂涵蛻看漆殆兜裁妊奪止薛竿偷綜駝6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接6焊接工藝—合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接Q345鋼平對接焊條電弧焊工藝參數(shù)坡口形式焊件厚度或焊腳尺寸/mm第一層焊縫其他各層焊縫封底焊縫焊條直徑/mm焊接電流/A焊條直徑/mm焊接電流/A焊條直徑/mm焊接電流/AI形22.550～60--2.555～602.5～43.290～120--3.290～1204～53.2100～130--3.2100～1304160～200--4160～120V形5～63.2100～130--3.2100～1304160～210--4