高強(qiáng)度鋼不預(yù)熱焊接(更新版)
【正文】 工藝 。焊縫金屬中的氫含量，因擴(kuò)散的緣故是隨時(shí)間變化的，在接頭不同部位，因存在不同塑性變形量而有不同的位錯(cuò)密度，這樣將捕捉到不同量的氫。拘束度的含義是焊接時(shí)接頭的橫向收縮受到約束的程度。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。冷裂紋可在焊后立即出現(xiàn)，也有的需要幾小時(shí)，幾天或更長時(shí)間。熱影響區(qū)的脆化和焊接冷裂紋則是矛盾的兩個(gè)方面，拘束度相同的情況下，這個(gè)矛盾是圍繞著冷卻速度而產(chǎn)生的。 (3)焊接冷裂紋。 發(fā)展趨勢(shì) 從發(fā)展趨勢(shì)來看 , 焊接技術(shù) 正朝著高效率、高質(zhì)量、低成本、低勞動(dòng)強(qiáng)度和低能耗的方向發(fā)展 , 船用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼不預(yù)熱焊接符合焊接技術(shù)的發(fā)展方向。為了防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生，高強(qiáng)鋼焊接時(shí)多采用預(yù)熱工藝。但預(yù)熱常常惡化勞動(dòng)條件，使生產(chǎn)工藝復(fù)雜化，不合理的、過高的預(yù)熱還會(huì)對(duì)焊接接頭的綜合性能帶來不利的影響。從提高鋼板 HAZ 的焊接性轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合提高焊接接頭的抗裂能力是焊接性研究的進(jìn)步。在實(shí)際焊接過程中，要通過控制熱輸 人等參數(shù)以得到合適的軟化區(qū)域?qū)挾群蛙浕潭取? 總結(jié)起來，矛盾關(guān)系可以用圖 1 一 1 來表示。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。 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(qiáng)鋼的碳含量與碳當(dāng)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(xì)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 。擴(kuò)散氫指以氫原子或質(zhì)子形式存在的氫，它們與金屬形成間隙固溶體，由于氫原子和質(zhì)子半徑很小，這部分氫在常溫下可在金屬晶格中自由擴(kuò)散或逸出金屬表面，另一部分氫擴(kuò)散并聚集到金屬的晶格缺陷、顯微裂紋和非金屬夾雜物邊緣的空隙中，結(jié)合為氫分子。 實(shí)現(xiàn)低合金高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊接的 研究方向以及 技術(shù)途徑 一、 研究方向 其主要研究方面應(yīng)包括 : 1) 降低鋼板的間隙元素含量 , 提高鋼板 HAZ的抗裂性 。已經(jīng)證明 ,單道 TIG焊接時(shí) ,ULCB焊縫的強(qiáng)度在比較大的線能量和冷卻速率范圍內(nèi)保持恒定。采取上述措施 , 有效地改善了焊接性、降低了焊接預(yù)熱溫度。降低焊縫中的擴(kuò)散氫含量相當(dāng)于降低了鋼的碳當(dāng)量。焊縫金屬強(qiáng)度降低 10%的低匹配能夠降低 HY 80鋼的預(yù)熱溫度 ,焊接接頭仍然具有滿意的性能。 2) 評(píng)價(jià)冷卻速率對(duì)焊縫和 HAZ 氫致裂紋敏感性影響的 CTS 試驗(yàn) 。 第二步 , 對(duì)母材、焊接材料和焊接工藝進(jìn)行與實(shí)船焊接工藝相同的不同等級(jí) ( 根據(jù)實(shí)際施工的需要 ) 大尺寸剛性結(jié)構(gòu)抗裂性試驗(yàn)。原來需要焊前預(yù)熱才能避免的焊接裂紋，采用低強(qiáng)匹配焊材進(jìn)行焊接可以降低焊接預(yù)熱溫度，改善生產(chǎn)條件，降低制造成本
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