合金元素对焊接性能的影响.doc

  1. 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
合金元素对焊接性能的影响

合金元素对焊接性能的影响 1、碳(C):对焊接性及焊缝金属组织性能的影响主要表现在提高强度和硬度,但随着强度和硬度的提高,焊缝金属的塑性、韧性下降。 2、锰(Mn):来自生铁与脱氧剂。Mn有很好的脱氧能力,能清除钢中的FeO,还能与S形成MnS,以消除S的有害作用。这些反应产物大部分进入炉渣而被去除,小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。因此,Mn能改善钢的品质,降低钢的脆性,提高钢的热加工性能。Mn除了形成MnO和MnS作为杂质存在于钢中以外,在室温下Mn能溶于铁素体中,对钢有一定的强化作用。 3、硅(Si):来自生铁与脱氧剂。Si脱氧能力比Mn强,是主要的脱氧剂,能消除FeO夹杂对钢的不良影响。Si能与FeO作用而形成SiO2,然后进入炉渣而被排除。Si除了形成SiO2,作为杂质存在于钢中以外,在室温下Si大部分溶于铁素体中,因此Si对钢有强化作用。 4、铬(Cr):是不锈中的主加元素,Cr与氧生成Cr2O3保护膜,防止氧化,但Cr与C能形成Cr23C6,是导致不锈钢晶间腐蚀的主要原因。在低合金钢中Cr含量小于1.6%,提高钢的淬透性,不降低钢的冲击韧度。 5、镍(Ni):在钢中加入镍,可以提高钢的强度和冲击韧度,Ni与Cr配合加入效果更佳。一般增加低合金钢中的Ni含量会提高钢的屈服强度,但钢中Ni含量较高时热裂纹(主要是液化裂纹)倾向明显增加。 6、钛(Ti):与O的亲和力很大,以微小颗粒氧化物的形式弥散分布于焊缝中,可以促进焊缝金属晶粒细化。Ti 与C形成的TiC粒子对焊缝起弥散强化作用。Ti与B同时加入对焊缝性能的影响最佳,低合金钢中Ti 、B含量的最佳范围Ti =0.01%~0.02%,B=0.002%~0.006%。 7、钼(Mo):低合金钢焊缝中加入少量的Mo不仅提高强度,同时也能改善韧性。向焊缝中再加入微量Ti,更能发挥Mo的有益作用,使焊缝金属的组织更加均匀,冲击韧性显著提高。对于Mo-Ti系焊缝金属,当Mo=0.20%~0.35%,Ti=0.03%~0.05%时,可得到均匀的细晶粒铁素体组织,焊缝具有良好的韧性。 8、钒(V)、铌(Nb):适量的V和Nb可以提高焊缝的冲击韧性。V=0.05%~0.1%,Nb=0.03%~0.04%可使焊缝金属具有良好的韧性。但采用V、Nb来韧化焊缝,当焊后不在进行正火处理时,V和Nb的氮化物以微细共格沉淀相存在,焊缝的强度大幅度提高,致使焊缝的韧性下降。 合金元素在钢以及在焊缝中主要以固溶体和化合物两种形态存在。 有害元素及含量控制 杂质对焊缝金属的性能的金属焊接性有十分重要的影响,其中影响较大的有害元素主要有S、P、N、H、O等。 1、硫(S):是由生铁及燃料带入钢中的杂质。S在钢中几乎不能溶解,而与铁形成化合物,在钢中以FeS形式存在,FeS与Fe形成熔点较低的共晶体(熔点为9850C)。当钢在12000C左右进行热加工时,分布于晶界的低熔点共晶体将因熔化而导致开裂,为种现象称为热脆性。 为了消除S的有害作用,必须增加钢中的Mn含量。Mn与S可优先形成高熔点的MnS(熔点为16200C),而且MnS呈颗粒分布于晶粒内,比钢材热加工温度高,从而避免了热脆性的发生。 2、磷(P):是由生铁带入钢中的。P比其它元素具有更强的固溶强化能力室温时P在α-Fe中的溶解度大约略小于0.1%。在一般情况下,钢中的P能全部溶于铁素体中,使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性则显著降低,尤其是在低温时更为严重,为种现象称为冷脆性。 P在结晶过程中有严重的偏析倾向,从而在局部发生冷脆,并使钢材在热轧后出现带状组织,而且P在γ-Fe及α-Fe中的扩散速度很小,很难用热处理方法消除P的偏析。 3、氮(N):是由炉气进入钢中。N在奥氏体中的溶解度较大,而在铁素体中的溶解度很小,且随着温度的下降而减小,在5900C时溶解度为0.1%,室温时则降至0.001%以下,当钢材由高温较快冷却时,过剩的N由于来不及析出便过饱和地溶解在铁素体中。随后在2000C~2500C加热(或者钢材在室温下静置,随着时间的延长),将会发生氮化物Fe4N的析出,使钢的强度、硬度上升,而塑性、韧性大大降低,为种现象称为蓝脆(时效脆性)。 在钢液中加入Al、Ti进行脱N处理,使N固定在AlN及TiN中,可以消除钢的时效倾向。 4、氢(H):炼钢炉料和浇注系统带有水分或由于空气潮湿,都会使钢中的H含量增加。H是钢中的有害元素,钢中含H将使钢材变脆,称为氢脆。H还会使钢中出现白点等缺陷,这种现象在合金钢中尤为严重。 焊接时H主要来源于焊接材料中的水分、电弧周围空气中的水蒸气、母材坡口表面的铁锈、油污等。 5、氧(O):在钢中部分溶入铁素体,另一部分以金属氧化物夹杂形式存在于钢中。O以金属氧化物形式存在于非金属夹杂物中时,对钢的性能

文档评论(0)

kaiss + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档