低合金钢的焊接精选.ppt

　　(2)焊接热输入的确定　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成份，并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。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。施焊时尽量不用横向摆动和挑弧焊接，推荐采用多层窄焊道焊接。 　　热轧钢可以适应较大的焊接热输入。含碳量较低的热轧钢(09Mn2、09MnNb等)以及含碳量偏低的16Mn钢焊接时，焊接热输入没有严格的限制，因为这些钢焊接热影响区的脆化及冷裂倾向较小。但是，当焊接含碳量偏高的16Mn钢时，为降低淬硬倾向，防止冷裂纹的产生，焊接热输入应偏大一些。 含V、Nb、Ti微合金化元素的钢种，为降低热影响区粗晶区的脆化，确保焊接热影响区具有优良的低温韧度，应选择较小的焊接热输入。 　　碳及合金元素含量较高、屈服强度为490MPa的正火钢，如18MnMoNb等。选择热输入时既要考虑钢种的淬硬倾向，同时也要兼顾热影响区粗晶区的过热倾向。一般为了确保热影响区的韧性，应选择较小的热输入，同时采用低氢焊接方法配合适当的预热或及时的焊后消氢处理来防止焊接冷裂纹的产生。 　 (3)焊接后热、消氢处理及焊后热处理　　1)焊接后热及消氢处理。　　焊接后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后，将焊件或焊接区立即加热到150～250℃范围内，并保温一段时间；而消氢处理则是在300～400℃加热温度范围内保温一段时间。两种处理的目的都是加速焊接接头中氢的扩散逸出，消氢处理效果比后热更好。焊后及时后热及消氢处理是防止焊接冷裂纹的有效措施之一，特别是对于氢致裂纹敏感性较强的14MnMoV、18MnMoNb等钢厚板焊接接头，采用这一工艺不仅可以降低预热温度、减轻焊工劳动强度，而且还可以采用较低的焊接热输入，使焊接接头获得良好的综合力学性能。对于厚度超过100mm的厚壁压力容器及其他重要的产品构件，焊接过程中，应至少进行2～3次中间消氢处理，以防止因厚板多道多层焊中氢的积聚而导致的氢致裂纹。 　 2)焊后热处理。　　热轧、控轧控冷及正火钢一般焊后不进行热处理。电渣焊的焊缝及热影响区晶粒粗大，焊后必须进行正火处理以细化晶粒。　　厚壁高压容器、要求抗应力腐蚀的容器、要求尺寸稳定性的焊接结构，焊后需要进行消除应力处理。此外，对于冷裂纹倾向大的高强钢，也要求焊后及时进行消除应力处理。几种低合金高强度钢的不同焊后热处理的推荐参数见表5-10。 能力知识顶2 低碳低合金调质钢的焊接 　　1.低碳低合金调质钢的焊接特点　　低碳低合金调质钢一般具有较高的屈服强度(450～980MPa)、良好的塑性、韧性、及耐磨、耐蚀性能。根据用途不同，采用不同合金成分及不同热处理制度，可以获得具有不同综合性能的低碳低合金调质钢。 　　低碳调质钢的wC一般不超过０.2１％，与中碳调质钢相比有较好的焊接性。但要成功焊接这类钢，必须掌握这类钢的焊接性特点，拟定正确的焊接工艺，并且严格实施。这类钢焊接性的主要特点是，在焊接热影响区，特别是焊接热影响区的粗晶区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向。为了可靠地防止冷裂纹的产生，还必须严格控制焊接时的氢源和选择合适的焊接方法及焊接参数。一般低碳调质钢，因为钢中的C、S含量都比较低，而Mn含量及Mn/S又较高，热裂倾向较小。如果钢中的C、S含量较高或Mn/S低时，则热裂倾向增大，采用小热输入的焊接参数，控制熔池形状，可以防止这种裂纹的产生。 　 2.低碳低合金调质钢焊接方法的选择　　低碳调质钢最常用的焊接方法有焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊及钨极氩弧焊。采用上述各种电弧焊方法，用一般焊接参数，焊接接头的冷却速度较高，使低碳调质钢焊接热影响区的力学性能接近钢在调质状态下的力学性能，因而不需要进行焊后热处理。窄间隙双丝埋弧焊工艺，由于焊丝细、焊接热输入不高，也已成功地应用于低碳调质钢压力容器的焊接。 　　3.焊接材料的选择　　焊接低碳调质钢时焊接材料的选用原则一般按等强原则，与热轧及正火钢的选择基本一样。由于低碳调质钢产生冷裂纹的倾向较大，因此，严格控制焊接材料中的氢是十分重要的。用于低碳调质钢的焊条应是低氢型或超低氢型焊条。焊前必须按照生产厂规定的，或工艺规程中规定的烘干条件进行再烘干。烘干后的焊条应立即存放在低温干燥的焊条保温筒内，随用随取。表5-11为几种用于低碳调质钢的焊条电弧焊用焊条，熔化极气体保护焊焊丝及保护气体。 　 4.焊接工艺要点　　(1)焊前准备　焊前要做焊接坡口的准备、焊接材料的烘干处理、预热三方面准备工作。　　1)坡口的制备。　　合理的接头设计、良好的坡口加工、装配与焊接质量，才能保证低碳低合金调质钢的优良性能得以发挥。接头设计时，应考虑焊接操作和焊后检验的方便。不正确的焊缝位置能导致截面突变、未焊透、未熔合、咬边和焊瘤等缺陷，并造成