高強度鋼不預(yù)熱焊接-文庫吧
2025-09-27 08:02 本頁面
【正文】 性破壞傾向 。 因此，在低合金高強鋼焊接時，要根據(jù)母材的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)形式及性能要求合理選擇焊接方法和焊接材料。熱影響區(qū)的脆化和焊接冷裂紋則是矛盾的兩個方面，拘束度相同的情況下，這個矛盾是圍繞著冷卻速度而產(chǎn)生的。低合金高強鋼淬透性大，冷裂傾向大， 但是由于含碳量低，焊接形成低碳馬氏體又加上其 Ms 轉(zhuǎn)變溫度較高，在此溫度下冷卻得比較慢，生成的馬氏體得以“自回火”，冷裂紋可以避免。如果馬氏體轉(zhuǎn)變速度很快那么馬氏體就得不到“自回火”，冷裂紋傾向必然增大。 總結(jié)起來，矛盾關(guān)系可以用圖 1 一 1 來表示。通過示意圖我們可以清楚地看出低合金調(diào)質(zhì)高強鋼焊接工藝的重點任務(wù)之一是在交集區(qū)域內(nèi)尋找合適的冷卻速度從而得到解決矛盾的平衡點 為了得到合適的冷卻速度并控制熱影響區(qū)的軟化程度，必須要綜合考慮的因素有焊接方法、焊材匹配、線能量、預(yù)熱及層間溫度等。 低合金高強鋼的焊接冷裂 紋 按照裂紋產(chǎn)生的溫度區(qū)間來劃分，焊接裂紋可分為熱裂紋和冷裂紋兩種。由于低合金高強鋼中的碳含量較低，且嚴格控制了硫、磷等雜質(zhì)元素，而錳含量及 Mn/S 值又較高，因此低合金高強鋼的熱裂紋傾向較小。 低合金高強鋼焊接裂紋主要是冷裂紋。冷裂紋可在焊后立即出現(xiàn)，也有的需要幾小時，幾天或更長時間。延遲裂紋是冷裂紋中一種最普遍的形態(tài)，由于它不是焊后出現(xiàn)，因此它的潛在危害性更大。延遲裂紋具有三種形態(tài)，即焊趾裂紋、焊道下裂紋及根部裂紋。鋼種的淬硬傾向、焊接接頭中的氫含量及其分布、焊接接頭的拘束應(yīng)力狀態(tài)是形成冷裂紋的三大因素，其中可能一種或兩種因素起主導(dǎo)作用。 日本科學(xué)家在焊接應(yīng)力和氫致裂紋研究中取得了較突出成果，歐美在裂紋微觀形態(tài)研究方面獲得了較大進展。我國學(xué)者張文誡教授等提出多項國產(chǎn)低合金高強鋼冷裂敏感性判據(jù)公式，如熱影響區(qū)最高硬度判據(jù)，插銷冷裂紋試驗臨界拘束應(yīng)力和白界拘束度判據(jù)等。鋼材的化學(xué)成分鋼種的淬硬傾向與鋼種的化學(xué)成分有著直接的關(guān)系。隨著鋼種強度級別的提高，鋼中要加人更多的合金元素。在焊接條件下，焊接熱影響區(qū)的快速冷卻易產(chǎn)生大量的淬硬組織。在當前大量更高強度級別鋼種的應(yīng)用導(dǎo)致這一淬硬傾向更為嚴重。常用的間接評價鋼種冷 裂傾向的方法包括評價鋼種焊接性的圖表、碳當量公式及冷裂紋敏感性指數(shù)等。 Graville 研究指出，焊接熱影響區(qū)的冷裂紋敏感性取決于化學(xué)成分與施焊方式，如圖 1一 2 所示，如果高強鋼的碳含量與碳當量值恰好處在區(qū)域 H 內(nèi)，則冷裂敏感性取決于焊接工藝細節(jié)，如輸人的線能量、鋼材的有效厚度、預(yù)熱溫度等 :如果處在區(qū)域 m 內(nèi)，則任何焊接方式下都存在冷裂敏感性 。若處在區(qū)域 I 內(nèi)，則不存在冷裂敏感性。因此降低碳含量與碳當量是保證高強鋼焊接性能的最有效途徑。 一般的低合金高強鋼具有較低的含碳量，采取調(diào)質(zhì)熱處理工藝，通常得到的馬氏體組 織為低碳束狀馬
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