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第三节高碳钢的焊接;其特点如下:
1)由于碳的质量分数更大,因此焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹;
2)高碳钢对淬火更加敏感,焊接时热影响区极易产生脆硬的高碳马氏体组织,所以淬硬倾向和冷裂纹倾向都很大;
3)高碳钢导热性比低碳钢差,在焊接高温下晶粒长大快,且碳化物容易在晶界上集聚、长大,使焊缝脆性增大,从而使接头强度降低;同时在接头中引起的内应力也较大,更容易促使裂纹的产生。
;能力知识点二高碳钢的焊接工艺要点
1.焊接方法
高碳钢焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊接与修复,所以主要的焊接方法是焊条电弧焊和钎焊。
2.焊接材料
高碳钢焊接一般不要求接头与母材等强度。焊接材料根据钢中碳的质量分数、结构特点和使用条件来选择。
高碳钢的抗拉强度一般在675MPa以上,当要求接头强度较高时可选择E7015-D2(J707)或E6015-D2(J607)焊条;强度要求不高时可选择E5015(J507)或E5016(J506)焊条;或者选择与以上焊条强度等级相当的低氢型低合金钢焊条;必要时可选用奥氏体不锈钢焊条,牌号与中碳钢所选焊条相同。
;3.施焊工艺要点
1)高碳钢零件一般经过淬火+回火的热处理,因此焊接之前要先行退火,以减小裂纹倾向。
2)采用结构钢焊条焊接时,焊前必须预热,预热和道间温度控制在250~350℃以上。
3)采取与中碳钢相同的焊接工艺措施,如减小熔合比、小电流、低焊速焊接,整个工件应连续施焊完成,并采取措施减小内应力。
4)焊后将焊件立即放入炉中,在650℃保温,进行消除应力热处理。
4)尽量采用U形或V形坡口,尽量减少母材金属熔入焊缝中的比例,即减少熔合比。;能力知识点三典型高碳钢零件的焊接工艺
1.刀具钎焊
在机加工中使用的车刀、刨刀等很多刀具是由刀头和刀体焊接而成的。刀头一般是碳素工具钢,其中wc=0.8%~1.4%,属于高碳钢;刀体一般由wc=0.4%~0.6%的中碳钢或低合金钢(40Cr)制造。
如图2所示为刀头和刀体的火焰钎焊;图2火焰钎焊刀具;2.钢索对接
某钢索斜拉桥(图3)的钢索直径为146mm,是由许多根直径为7mm的80优质高碳钢丝拧绞而成,每根钢索都很长,安装时要求拉紧???索,因此要求事先在钢索端头对接上一个高碳钢拉紧接头。
焊接采用焊条电弧焊,选用强度级别比钢索低的焊条,预热温度和道间温度不低于350℃,焊后采取缓冷措施。;图3钢索斜拉桥
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