合金元素对金属材料焊接性能影响.doc

合金元素对金属材料焊接性能的影响摘 要 本文研究了 M n、C、Si、Mo 、Cr、 N i、T i、N b 等合金元素对低合金钢和不 锈钢焊接性能(包括焊缝的机械性能、 耐蚀性、 耐热性等)的影响。合金元素的含量对 低合金钢焊接过程中组织的变化，及达到最佳性能是某些合金元素得到含量值；同时分 析了合金元素对25-20 型奥氏体不锈钢、00Cr12NiTi 铁素体不锈钢、2205 双相不锈钢， 超级马氏体不锈钢(SMSS)组织和性能的影响。分析结果表明：合金元素的加入, 对焊 缝的组织及其性能具有明显的改善和提高的作用，为钢材在工程项目中的应用起到了关 键作用。 关键词: 合金元素 焊接性能 组织及性能 Alloying elements on weldability of metallic materials Abstract This paper studies the M n, C, Si, Mo, Cr, N i, T i, N b and other alloying elements on the low-alloy steel and stainless steel welding performance (including the weld mechanical properties,corrosion resistance, heat resistance etc.) influence.Content of alloying elements during welding of low alloy organizational changes, and to achieve the best performance is the value of certain alloying elements to be content; Simultaneous analysis of alloy elements on the 25-20 type austenitic stainless steel, 00Cr12NiTi ferritic stainless steel, 2205 duplex stainless steel, super martensitic stainless steel (SMSS) organization and performance. The results showed that: Alloy elements added, the performance of the weld and its obvious to improve and enhance the role of steel in the project application has played a key role. Keywords: Alloying elements Welding performance Organization and Performance 前言 产品的技术条件中所规定的使用性能是根据产品的使用条件制定的。工作条件越苛 刻(如高温、 高压、 与强腐蚀介质接触) , 对焊接接头质量要求越高, 满足这些条件的 难度也随之增加, 致使对钢材性能的稳定和焊接技术提出了更新更高的要求, 这就要求 不但有良好稳定的原始组织, 而且要具有良好的焊接性能。焊接性一直是人们所关注的 一项重要性能 ,它在很大程度上决定了某种钢能否大量应用。要保证良好的焊接性能, 又要保证合金钢的实用价值，不可避免地要加入合金元素，而加入元素的选择则成了必 须考虑的问题。先就将各种合金元素对焊接性能的影响分析如下： 1 合金元素对低合金钢焊接性能的影响 1.1 锰(Mn)对焊接性能的影响 在焊缝中增加锰的含量，增加了针状铁素体的数量，同时相应减少了先共析铁素体 和层状组分的数量,细化了焊缝的针状铁素体和粗晶区、细晶区的纤维组织；改善组织和 细化珠光体晶粒，提高焊缝的强度和淬透性，故可以降低脆性转变温度；增加0.1%Mn， 焊缝的屈服强度和抗拉强度约提高10MPa；含1.5%Mn 时焊态和消除应力状态下焊缝的 冲击韧性为最佳；经应变时效焊缝的冲击韧性，在含锰量较高时达到最佳值；锰可以用 来脱硫, 从而减少低熔点化合物在晶间的分布, 降低了焊缝金属的结晶裂纹敏感性。 1.2 碳(C)对焊接性能的影响 碳是合金钢中必不可少的元素, 但也是使焊接性恶化的元素, 焊缝中随着碳的含量 增加, 焊缝的强度、 硬度会有所增加, 同时, 焊缝的结晶裂纹和焊接接头的冷裂纹倾向 都要增大, 因而在选用焊接材料时, 应控制焊材向焊缝中过渡的碳的数量。 （1）碳在低强度焊缝中 增加碳就增加了针状铁素体的数量，同时减少了先共析铁素 体数量