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合金元素对焊接性能的影响

1、碳（C）：对焊接性及焊缝金属组织性能的影响主要表现在提高强度和硬

度，但随着强度和硬度的提高，焊缝金属的塑性、韧性下降。

2、锰（Mn）：来自生铁与脱氧剂。Mn有很好的脱氧能力，能清除钢中的

FeO，还能与S形成MnS，以消除S的有害作用。这些反应产物大部分进入炉

渣而被去除，小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。因此，Mn能改善钢的品质，

降低钢的脆性，提高钢的热加工性能。Mn除了形成MnO和MnS作为杂质存

在于钢中以外，在室温下Mn能溶于铁素体中，对钢有一定的强化作用。

3、硅（Si）：来自生铁与脱氧剂。Si脱氧能力比Mn强，是主要的脱氧剂，

能消除FeO夹杂对钢的不良影响。Si能与FeO作用而形成SiO，然后进入炉

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渣而被排除。Si除了形成SiO，作为杂质存在于钢中以外，在室温下Si大部分

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溶于铁素体中，因此Si对钢有强化作用。

4、铬（Cr）：是不锈中的主加元素，Cr与氧生成CrO保护膜，防止氧化，

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但Cr与C能形成CrC，是导致不锈钢晶间腐蚀的主要原因。在低合金钢中

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Cr含量小于1.6%，提高钢的淬透性，不降低钢的冲击韧度。

5、镍（Ni）：在钢中加入镍，可以提高钢的强度和冲击韧度，Ni与Cr配合

加入效果更佳。一般增加低合金钢中的Ni含量会提高钢的屈服强度，但钢中

Ni含量较高时热裂纹（主要是液化裂纹）倾向明显增加。

6、钛（Ti）：与O的亲和力很大，以微小颗粒氧化物的形式弥散分布于焊

缝中，可以促进焊缝金属晶粒细化。Ti与C形成的TiC粒子对焊缝起弥散强化

作用。Ti与B同时加入对焊缝性能的影响最佳，低合金钢中Ti、B含量的最佳

范围Ti=0.01%～0.02%，B=0.002%～0.006%。

7、钼（Mo）：低合金钢焊缝中加入少量的Mo不仅提高强度，同时也能改

善韧性。向焊缝中再加入微量Ti，更能发挥Mo的有益作用，使焊缝金属的组

织更加均匀，冲击韧性显著提高。对于Mo-Ti系焊缝金属，当Mo=0.20%～

0.35%,Ti=0.03%～0.05%时，可得到均匀的细晶粒铁素体组织，焊缝具有良好

的韧性。

8、钒（V）、铌（Nb）：适量的V和Nb可以提高焊缝的冲击韧性。V=0.05%～

0.1%,Nb=0.03%～0.04%可使焊缝金属具有良好的韧性。但采用V、Nb来韧

化焊缝，当焊后不在进行正火处理时，V和Nb的氮化物以微细共格沉淀相存在，

焊缝的强度大幅度提高，致使焊缝的韧性下降。

合金元素在钢以及在焊缝中主要以固溶体和化合物两种形态存在。

有害元素及含量控制

杂质对焊缝金属的性能的金属焊接性有十分重要的影响，其中影响较大的有

害元素主要有S、P、N、H、O等。

1、硫（S）：是由生铁及燃料带入钢中的杂质。S在钢中几乎不能溶解，而

与铁形成化合物，在钢中以FeS形式存在，FeS与Fe