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标准中钢材的分类 船用低合金高强钢和超高强度钢 低合金高强钢容易产的的焊接缺陷 低合金高强钢焊接注意事项 常用钢材在DNV标准中的分类 常用钢材在AWS标准中的分类 AWS中的常用钢材表列较多。按照表3.1，材料被分成ⅠⅡⅢ Ⅳ共4组，材料的屈服强度级别依次递增。如果一定要与DNV对应的话，大致可以这样比较：Ⅰ－NS，Ⅱ－HS， Ⅲ Ⅳ－EHS。表3.1中包括了美国材料与试验协会（ASTM）、美国石油工程协会（API）和美国船检局（ABS）的材料。表4.9（是表3.1的补充）中是ASTM中超高强钢材。 其他标准 API 2Y,2H,2W, API 5L X52, ASTM A131/ABS标准的A～F级的屈服强度在315（A32）以上的船板,16Mn,Q345等，均为普通低合金高强度C-Mn钢。 船用高强钢的分类力学性能 超高强钢材在ABS标准中的分类及力学性能 高强钢的焊接 2.1低合金高强钢的焊接性 强度级别较低的普通强度钢(屈服强度235-270MPa)，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 (屈服强度≥315MPa)，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题是： ⑴热影响区的淬硬倾向 ⑵冷裂纹 ⑶热裂纹 ⑷粗晶区脆化 2.1低合金高强钢的焊接性 ⑴热影响区的淬硬倾向 含碳量较少、强度级别较低的钢种，如A27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、A36以上钢焊接时，快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。 2.1低合金高强钢的焊接性 ⑵冷裂纹 低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质，危害性很大。例如，某公司材料为EH36钢，壁厚88.9mm的一导管架钢桩结构，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。 2.1低合金高强钢的焊接性 ⑶热裂纹 一般情况下，屈服强度等级为315～400MPa的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚壁板材的高稀释率焊道（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形分布的热裂纹。 屈服强度等级为420～690MPa的中碳调质钢，焊接时热裂的敏感性较大。因此，海工标准中对此类钢焊接时的线能量要求更严格。如EQ56,EQ-70,A514 Gr. Q, P460NL1,EH42,NV E420~NV E690等。 2.1低合金高强钢的焊接性 ⑷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。 2.2低合金高强钢焊接时的主要工艺措施 预防冷裂纹的主要措施 这里主要从减少淬硬组织、减少扩散氢含量、减少残余应力三方面来讲施工上预防冷裂纹的措施： （1）焊前预热 （2）选择合适的线能量 （3）后热和焊后热处理 （4）焊材的发放、使用和存储 2.2低合金高强钢焊接时的主要工艺措施 ⑴预热 预热是防止裂纹的有效措施，并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件，使生产工艺复杂化，过高的预热温度还会降低接头韧性。因此，焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分（碳当量）、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。 2.2低合金高强钢焊接时的主要工艺措施 ⑵焊接线能量的选择 含碳低的热轧钢焊接时，因为这些钢的冷裂淬硬、脆化等倾向小，所以对焊接线能量没有严格的限制。焊接含V、Nb、Ti的钢种，为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响，应选择较小的焊接线能量。如A~F32到A~F40钢的焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。 2.2低合金高强钢焊接时的主要工艺措施 ⑶后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后，将焊件立即加热至200～250℃范围内，并保温一段时间(2h左右)，使接头中的氢扩散逸出，防止延迟裂纹产生。 对于厚板及应力复杂区域的高强钢板，焊后应采取后热工艺措施或覆上足够厚的保温棉（毡）进行缓冷。 2.2低合金高强钢焊接时的主要工艺措施 ⑶后热及焊后热处理 对于厚板、高刚性的焊接结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件，当现场条件允许时，焊后应及时进行消除应力的高温回火，其目的是消除焊接残余应力，改善组织。 焊后立即进行高温回火的焊件，无需再进行后热处理。 在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。 低合金高强钢焊接时