材料焊接性合金结构钢.pptxVIP

材料焊接性合金结构钢第1页/共51页 2第2页/共51页 3第3页/共51页 4第4页/共51页 53.1 合金结构钢的分类和性能3.1.1 合金结构钢的分类合金结构钢的分类化学成分合金系统组织状态用途或使用性能等第5页/共51页 6按合金元素总含量的多少分有低合合钢一般w (Me)＜5％中合金钢w (Me)=5％～10％ 高合金钢w (Me)＞10％1. 按合金元素总含量的多少分有：第6页/共51页 72. 按用途和性能分有第7页/共51页 8 国内外常见的合金结构钢的牌号见表3-1表3-1 国内外常见的合金结构钢第8页/共51页 93.1.2 合金结构钢的基本性能基本性能化学成分力学性能显微组织第9页/共51页 101．化学成分化学成分低合金结构钢是在低碳钢基础上添加一定量的合金元素构成的 （低碳钢的化学成分为：wC=0.10%～0.25%，wSi≤0.3%，wMn=0.5%～0.8%）用于焊接结构的低中合金钢合金元素总的质量分数一般不超过10% 第10页/共51页 11 图3-1 各种合金元素对结构钢的抗拉强度和屈服强度的影响 a) 对抗拉强度的影响 b) 对屈服强度的影响 第11页/共51页 12 图3-2 低合金高强钢的低温拉伸性能（a,b）2．力学性能第12页/共51页 133．显微组织低合金钢热影响区中的显微组织低碳马氏体贝氏体M-A组元珠光体类导致具有不同的硬度、强度性能、塑性和韧性第13页/共51页 14 图3-3典型组织（特别是贝氏体组织）对低合金钢强度和韧性的影响第14页/共51页 15 表3-2 常见金相组织及不同混合组织的硬度第15页/共51页 163.2 热轧及正火钢的焊接 3.2.1 热轧及正火钢的成分和性能热轧及正火钢屈服强度为294-490MPa的低合金高强钢一般是在热轧或正火状态下供货使用属于非热处理强化钢第16页/共51页 171．热轧钢热轧钢屈服强度为294-392MPa的普通低合金钢都属于热轧钢这类钢的基本成分为：wC≤0.2%，wSi≤0.55%，wMn≤ 1.5%热轧钢通常为铝镇静的细晶粒铁素体＋珠光体组织的钢一般在热轧状态下使用Q345（16Mn）是我国于20世纪50年代研制和生产应用最广泛的热轧钢第17页/共51页 182．正火钢正火钢正火状态下使用的钢：主要是含V、Nb、Ti的钢，如Q390、Q345等，主要特点是屈强比（σs/σb）较高正火＋回火状态使用的含Mo钢：如14MnMoV、18MnMoNb等抗层状撕裂的Z向钢，屈服强度σs≥343MPa第18页/共51页 193．微合金控轧钢微合金控轧钢加入质量分数为0.1%左右对钢的组织性能有显著或特殊影响的微量合金元素的钢，称为微合金钢多种微合金元素（如Nb、Ti、Mo、V、B、RE）的共同作用称为多元微合金化单一微合金元素的质量分数通常在0.25%以下。第19页/共51页 203.2.2 热轧及正火钢的焊接性低合金钢的焊接性化学成分轧制工艺第20页/共51页 21热轧及正火钢的焊接性冷裂纹及影响因素 热裂纹和再热裂纹非调质钢焊缝的组织和韧性 热影响区脆化 层状撕裂 第21页/共51页 221．冷裂纹及影响因素冷裂纹及影响因素碳当量（Ceq）淬硬倾向热影响区最高硬度热轧钢的淬硬倾向正火钢的淬硬倾向第22页/共51页 23(2) 淬硬倾向马氏体或M+B+F混合组织时产生B或B+F组织时焊接热影响区对氢致裂纹敏感对氢致裂纹不敏感第23页/共51页 24图3-4 热轧钢（Q345）和低碳钢的焊接连续冷却组织转变图（SHCCT）a) Q345 Tm 1350℃ b) 低碳钢 Tm 1300℃)1）热轧钢的淬硬倾向第24页/共51页 25图3-5 正火钢的焊接连续冷却组织转变图（SHCCT） a）为Q420 b) 18MnMoNb 2) 正火钢的淬硬倾向第25页/共51页 26(3) 热影响区最高硬度 图3-6 热影响区最高硬度与裂纹率的关系 第26页/共51页 27 图3-9 冷却时间t8/5对热影响区最高硬度的影响（钢材成分：wC 0.12%, wMn 1.40%, wSi 0.48%, wCu 0.15%, 板厚h=20mm） 第27页/共51页 282．热裂纹和再热裂纹裂纹再热裂纹焊缝热裂纹第28页/共51页 29 图3-10 再热裂纹敏感性与Cr、Mo含量的关系A—SR裂纹敏感区 B—随Cr、Mo含量增加，SR裂纹增加第29页/共51页 303．非调质钢焊缝的组织和韧性焊缝韧性针状铁素体(A