【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軟化以及在焊后熱處理或高溫長(zhǎng)期使用中的再熱裂紋等。 焊接電流上升時(shí)，熔滴細(xì)化，雖然比表，面積有所增加，但和氧的反應(yīng)時(shí)間大大縮短，從而使焊縫氧含量降低。下一層焊縫。二、 判斷題：Q235AF鋼屬于沸騰鋼,因含雜質(zhì)量較高,大厚度焊件有可能產(chǎn)生熱裂紋. 　　?。?、鍋爐鋼或厚度較大，以及重要的鍋爐結(jié)構(gòu)宜用堿性焊條。 ３、16MnR鋼焊條電弧焊時(shí)，可選用焊條E5016（J506）。Q235AF鋼焊條電弧焊時(shí)，可選用焊條E4303（J422）。Q295（09Mn2）鋼焊條電弧焊時(shí)，必須選用堿性焊條焊接，酸性焊條不能保證焊縫的強(qiáng)度要求。 對(duì)低碳調(diào)質(zhì)鋼預(yù)熱的目的，主要是為了防止冷裂，改善熱影響區(qū)的性能作用并不大。 Q345（16Mn）鋼氧乙炔火焰氣割后，氣割邊緣1mm內(nèi)雖有淬硬傾向，仍可直接焊接而不需要對(duì)氣割邊緣進(jìn)行機(jī)械加工。 中碳調(diào)質(zhì)鋼淬硬傾向十分明顯，因此冷裂傾向較為嚴(yán)重。 焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，采取預(yù)熱措施，即可防止產(chǎn)生冷裂紋。 正火鋼中，雖然強(qiáng)度級(jí)別不同，合金元素的成分和含量不同，但冷裂紋傾向相同，一般不 隨強(qiáng)度增大而增大。1多層焊工藝對(duì)防止焊縫冷裂紋的產(chǎn)生是有好作用的。三、 名詞解釋 金屬材料的焊接性 工藝焊接性 使用焊接性 碳當(dāng)量CE（公式） 低合金鋼四、 問答題 碳鋼的焊接性如何？Q235和20g在一般情況下，焊條電弧接和埋弧焊各選擇什么焊接材料？ 低合金鋼中16Mn、15MnV、18MnMoNb焊接性如何？焊條電弧焊和埋弧焊各選擇什么焊接材料？小結(jié)：講解重點(diǎn)、集中的問題課后記：第十三講 167。121 不銹鋼的焊接（一）教學(xué)目的： 不銹鋼的分類及特性教學(xué)重點(diǎn)： 不銹鋼的特性教學(xué)難點(diǎn)： 不銹鋼的分類教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)提問：中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝？一、不銹鋼的分類：不銹鋼包括高鉻鋼（Cr13之類）、鉻鎳鋼（Cr18Ni9Ti，Cr18Ni12Mo3Ti等）、鉻錳氮鋼（Cr17Mn13Mo2N）。主要用于有侵蝕性的化學(xué)介質(zhì)（主要是各類酸），要求能耐腐蝕，對(duì)強(qiáng)度要求不高。各種不銹鋼都具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，將不銹鋼加熱到900℃～1100℃淬火后，按空冷后室溫所得到的組織不同，可分為五大類：奧氏體鋼——是應(yīng)用最廣的一種。高鉻鎳鋼及高鉻錳鋼均屬此類，其中，鉻鎳奧氏體鋼是最通用的鋼種。以Cr18Ni18為代表的系列（簡(jiǎn)稱188），主要用于耐蝕條件下；以Cr25Ni20為代表的系列（簡(jiǎn)稱2520），則主要用做熱穩(wěn)定鋼，提高含碳量則可用做熱強(qiáng)鋼。雙相鋼——主要是指奧氏體—鐵素體雙相鋼鋼，如Cr21Ni5Ti、00Cr18Ni5Mo3Si2，具有很優(yōu)異的耐蝕性能，尤其是耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。鐵素體鋼——含Cr為17～28%的高鉻鋼屬此類，主要用做熱穩(wěn)定鋼，也可作耐蝕鋼用。馬氏體鋼——Cr13系列及以Cr12為基的多元合金化的鋼均屬馬氏體鋼。沉淀硬化型不銹鋼——將188鋼的Ni量適當(dāng)降低并稍加調(diào)整成分，可獲得一種能夠經(jīng)沉淀強(qiáng)化處理的不銹鋼，不僅具有很好的耐蝕性，而且具有很高的強(qiáng)度。有代表性的鋼號(hào)有：00Cr17Ni7Al（177PH）及00Cr17Ni4Cu4Nb（177PH）。二、不銹鋼的特性：物理性能及化學(xué)性能：對(duì)其焊接性影響較大的物理性能有：線膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、電阻率等。一般而言，合金元素越多，導(dǎo)熱性能越差，線膨脹系數(shù)和電阻率越大。耐腐蝕性不銹鋼的耐腐蝕性是基于其主加元素鉻在鋼表面形成致密氧化膜對(duì)鋼的鈍化作用。金屬受介質(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)作用而破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕，不銹鋼的主要腐蝕形式主要有以下幾種：（1）均勻腐蝕 是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬整個(gè)表面產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象，稱為均勻腐蝕也稱整體腐蝕。它是一種表面腐蝕。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，它的均勻腐蝕量并不大。（2）晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼在450～850℃加熱時(shí)，會(huì)由于沿晶界沉淀出鉻的碳化物，致使晶粒周邊形成貧鉻區(qū)，在腐蝕介質(zhì)作用下即可沿晶粒邊界深入金屬內(nèi)部，產(chǎn)生在晶粒之間的一種腐蝕稱為晶間腐蝕。此類腐蝕在金屬外觀未有任何變化時(shí)就造成破壞，因此是不銹鋼最危險(xiǎn)的一種破壞形式。（3）點(diǎn)狀腐蝕 腐蝕集中于金屬表面的局部范圍，并迅速向內(nèi)部發(fā)展，最后穿透。不銹鋼表面與氯離子接觸時(shí)，因氯離子容易吸附在鋼的表面?zhèn)€別點(diǎn)上，破壞了該處的氧化膜，就很容易發(fā)生點(diǎn)狀腐蝕。不銹鋼的表面缺陷，也是引起點(diǎn)狀腐蝕的重要原因之一。（5） 應(yīng)力腐蝕開裂 是一種金屬在腐蝕介質(zhì)和表面拉伸應(yīng)力聯(lián)合作用下產(chǎn)生的脆性開裂現(xiàn)象。它的一個(gè)最重要的特點(diǎn)是腐蝕介質(zhì)與金屬材料的組合有選擇性，即一定的金屬只有在一定的介質(zhì)當(dāng)中才會(huì)發(fā)生此種腐蝕。奧氏體鋼焊接接頭最易于出現(xiàn)這一問題。小結(jié)：不銹鋼的分類 不銹鋼的性能 作業(yè)： 課后記：第十四講 167。121 不銹鋼的焊接（三）教學(xué)目的： 奧氏體不銹鋼的焊接工藝教學(xué)重點(diǎn)： 奧氏體不銹鋼的基本焊接技術(shù)教學(xué)難點(diǎn)： 奧氏體不銹鋼的焊接性教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)提問：不銹鋼的分類及特性？一、奧氏體不銹鋼的焊接焊接不銹鋼時(shí)，如果焊接工藝不當(dāng)或焊接材料選用不正確，會(huì)產(chǎn)生一系列的缺陷。這些缺陷主要有耐蝕性的下降和焊接裂紋的形成，這將直接影響焊接接頭的力學(xué)性能和焊接接頭的質(zhì)量。奧氏體不銹鋼的焊接性不銹鋼中以奧氏體不銹鋼最為常見，奧氏體不銹鋼的塑性和韌性很好，具有良好的焊接性，焊接時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施。如果焊接材料選用不當(dāng)或焊接工藝不合理時(shí)，會(huì)使焊接接頭產(chǎn)生如下問題：1）晶間腐蝕 受到晶間腐蝕的不銹鋼，從表面上看來沒有痕跡，但在受到應(yīng)力時(shí)即會(huì)沿晶界斷裂，幾乎完全喪失強(qiáng)度。奧氏體鋼在焊接不當(dāng)時(shí)，會(huì)在焊縫和熱影響區(qū)造成晶間腐蝕，有時(shí)在焊縫和基本金屬的熔合線附近發(fā)生如刀刃狀的晶間腐蝕，稱為刃狀腐蝕。2）應(yīng)力腐蝕 不銹鋼在靜應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力或外應(yīng)力）作用下在腐蝕性介質(zhì)中發(fā)生的破壞。3）熱裂紋 是奧氏體不銹鋼焊接時(shí)比較容易產(chǎn)生的一種缺陷，特別是含鎳量較高的奧氏體不銹鋼更易產(chǎn)生。因此奧氏體不銹鋼產(chǎn)生熱裂紋的傾向要比低碳鋼大得多。4）焊接接頭的脆化 奧氏體不銹鋼的焊縫在高溫（375～875℃）加熱一段時(shí)間后，常會(huì)出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱為脆化。常見的脆化有：475℃脆化，σ相脆化。焊接方法的選擇 奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，可以采用焊條電弧焊、埋弧焊、惰性氣體保護(hù)焊和等離子弧焊等熔焊方法，并且焊接接頭具有相當(dāng)好的塑性和韌性。一般不應(yīng)用電渣焊。焊接材料的選擇 奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則，應(yīng)使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同，并盡量降低焊縫金屬中的碳含量和S、P等雜質(zhì)的含量。焊前準(zhǔn)備1）下料方法的選擇 機(jī)械切割、等離子弧切割及碳弧氣刨等，機(jī)械切割最常用的有剪切、刨削等。2）坡口的制備 適當(dāng)減小V形坡口角度。當(dāng)板厚大于10mm時(shí)，應(yīng)盡量選用焊縫截面較小的U形坡口。3）焊前清理 將坡口兩側(cè)20mm～30mm范圍內(nèi)的焊件表面清理干凈，如有油污，可用丙酮或酒精等有機(jī)溶劑擦拭。對(duì)表面質(zhì)量要求特別高的焊件，應(yīng)在適當(dāng)范圍內(nèi)涂上用白堊調(diào)制的糊漿，以防飛濺金屬損傷表面。4）表面防護(hù) 避免損傷鋼材表面，不允許用利器劃傷鋼板表面，不允許隨意到處引弧等。焊接工藝參數(shù)的選擇焊接奧氏體不銹鋼時(shí)，應(yīng)控制焊接熱輸入和層間溫度，以防止熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大及碳化物析出。1）焊條電弧焊 由于奧氏體不銹鋼的電阻較大，焊接時(shí)產(chǎn)生的電阻熱較大，同樣直徑的焊條，焊接電流值應(yīng)比低碳鋼焊條降低20%左右。焊條長(zhǎng)度亦應(yīng)比碳素鋼焊條短，以免在焊接時(shí)由于藥皮的迅速發(fā)紅而失去保護(hù)作用。奧氏體不銹鋼焊條即使選用酸性焊條，最好也采用直流反接施焊，因?yàn)榇藭r(shí)焊件是負(fù)極，溫度低，受熱少，而且直流電源穩(wěn)定，也有利于保證焊縫質(zhì)量。此外，在焊接過程中，應(yīng)注意提高焊接速度，同時(shí)焊條不作橫向擺動(dòng)，這樣可有效地防止晶間腐蝕、熱裂紋及變形的產(chǎn)生。2）鎢極氬弧焊 對(duì)于鎢極氬弧焊一般采用直流正接，這樣可以防止因電極過熱而造成焊縫中滲鎢的現(xiàn)象。3）熔化極氬弧焊 一般采用直流反接法。為了獲得穩(wěn)定的噴射過渡形式，要求電流大于臨界電流值。4）埋弧焊 應(yīng)用不如在低合金鋼焊接中那樣普遍。奧氏體不銹鋼的焊后處理為增加奧氏體不銹鋼的耐蝕性，焊后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行表面處理，處理的方法有表面拋光、酸洗和鈍化處理。焊后檢驗(yàn) 焊后除了要進(jìn)行一般焊接缺陷的檢驗(yàn)外，還要進(jìn)行耐蝕性試驗(yàn)。 小結(jié)：奧氏體不銹鋼的焊接性 奧氏體不銹鋼的焊接工藝作業(yè)：課后記：第十五講 167。121 不銹鋼的焊接（四）教學(xué)目的： 鐵素體不銹鋼的焊接工藝馬氏體不銹鋼的焊接工藝教學(xué)重點(diǎn)： 焊接工藝要點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)： 焊接性教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)提問：奧氏體不銹鋼的焊接工藝？一、鐵素體不銹鋼的焊接工藝 鐵素體不銹鋼的焊接性鐵素體不銹鋼焊接時(shí)熱影響區(qū)晶粒急劇長(zhǎng)大而形成粗大的鐵素體。由于鐵素體鋼加熱時(shí)沒有相轉(zhuǎn)變發(fā)生，這種晶粒粗大現(xiàn)象會(huì)造成明顯脆化，而且也使冷裂紋傾向加大。此外，焊接時(shí)，在溫度高于1000℃的熔合線附近快速冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，但經(jīng)650～850℃加熱并隨后緩冷就可以加以消除。鐵素體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)：1）鐵素體不銹鋼只采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，為了減小475℃脆化，避免焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋，焊前可以預(yù)熱，預(yù)熱溫度為70～150℃。2）焊接時(shí)，盡量縮短在430～480℃之間的加熱或冷卻時(shí)間。3）為防止過熱，盡量減少熱輸入，例如焊接時(shí)采用小電流、快速焊，焊條最好不要擺動(dòng)，盡量減少焊縫截面，不要連續(xù)焊，即待前道焊縫冷卻到預(yù)熱溫度時(shí)再焊下一道焊縫，多層焊時(shí)要控制層間溫度。4）對(duì)于厚度大的焊件，為減少焊接應(yīng)力，每道焊縫焊完后，可用小錘輕輕敲擊。5）焊后常在700～750℃之間退火處理，這種焊后熱處理可以改善接頭韌性及塑性。二、馬氏體不銹鋼的焊接工藝馬氏體不銹鋼的焊接性：馬氏體不銹鋼在焊接時(shí)有較大的晶粒粗化傾向，特別是多數(shù)馬氏體鋼其成分特點(diǎn)使其組織往往處在馬氏體—鐵素體的邊界上。在冷卻速度較小時(shí)近縫區(qū)會(huì)出現(xiàn)粗大的鐵素體和碳化物組織，使其塑性和韌性顯著下降；冷卻速度過大時(shí)，由于馬氏體不銹鋼具有較大的淬硬傾向，會(huì)產(chǎn)生粗大的馬氏體組織，使塑性和韌性下降。所以，焊接時(shí)冷卻速度的控制很重要。并且因其導(dǎo)熱性差，馬氏體不銹鋼焊接時(shí)的殘余應(yīng)力也大，容易產(chǎn)生冷裂紋。有氫存在時(shí)，馬氏體不銹鋼還會(huì)產(chǎn)生更危險(xiǎn)的氫致延遲裂紋。鋼中碳含量越高，冷裂紋傾向也越大。此外，馬氏體不銹鋼也有475℃脆化，但馬氏體不銹鋼的晶間腐蝕傾向很小。預(yù)熱和控制層間溫度是防止裂紋的主要手段，焊后熱處理可改善接頭性能。馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)：1）為保證馬氏體不銹鋼焊接接頭不產(chǎn)生裂紋，并具有良好的力學(xué)性能，在焊接時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱，一般預(yù)熱溫度在100～400℃之間。2）焊后熱處理是防止延遲裂紋和改善接頭性能的重要措施，通常在700～760℃之間加熱空冷。3）馬氏體不銹鋼常用的焊接方法是焊條電弧焊，還可以采用埋弧焊、氬弧焊和CO2氣體保護(hù)焊等方法。采用這些焊接方法時(shí)，可采用與母材成分相近的焊絲，如焊接1Cr13鋼用H1Cr13焊絲（埋弧焊時(shí)配合HJ431焊劑）。小結(jié)：鐵素體不銹鋼的焊接工藝馬氏體不銹鋼的焊接工藝作業(yè)：課后記：第十六講 167。122 耐熱鋼的焊接教學(xué)目的： 耐熱鋼的分類及性能耐熱鋼的焊接工藝教學(xué)重點(diǎn)： 焊接工藝要點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)： 焊接性教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)提問：不銹鋼的分類及性能？一、耐熱鋼的分類及性能： 耐熱鋼的分類：（1）習(xí)慣上將耐熱鋼分為熱穩(wěn)定鋼和熱強(qiáng)鋼1）熱穩(wěn)定鋼 主要用于高溫下要求抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的一類鋼，也叫抗氧化不起皮鋼。對(duì)于高溫強(qiáng)度并無特別要求。常用的有鉻鎳鋼（Cr25NiCr25Ni20Si2之類）、高鉻鋼（Cr1Cr25Ti等）。2）熱強(qiáng)鋼 在高溫下既要能抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕，又必須具有一定的高溫強(qiáng)度。主要是高鉻鎳鋼（Cr18Ni9Ti，4Cr25Ni20，4Cr14Ni14W2Mo）。多元合金化的以Cr12為基的馬氏體鋼（如1Cr12MoWV）也用來做熱強(qiáng)鋼。（2）按其合金成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)可分為：低合金耐熱鋼、中合金耐熱鋼和高低合金耐熱鋼。1） 低合金耐熱鋼：合金元素含量在5%以下；2） 中合金耐熱鋼：合金元素含量在6%12%；3） 高合金耐熱鋼：合金元素含量在13%以上。耐熱鋼的性能（1）高溫抗氧化性（熱穩(wěn)定性）耐熱鋼中一般均含有Cr、Al或Si，可形成致密完整的氧化膜，因而均可具有很好的抗氧化性能。（2）高溫強(qiáng)度（熱強(qiáng)性）所謂熱強(qiáng)性，指在高溫下長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)對(duì)斷裂時(shí)的抗力（即持久強(qiáng)度），或在高溫下長(zhǎng)期工作時(shí)抗塑性變形的能力（即蠕變抗力）。（3）高溫脆性耐熱鋼在熱加工或長(zhǎng)期高溫工作中，可能產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。除了如Cr13鋼在550℃附近的回火脆性、高鉻鐵素體鋼的晶粒長(zhǎng)大脆化以及奧氏體鋼沿晶界析出碳化物所造成的脆化之外，值得注意的還有所謂475℃脆性及σ相脆化。二、耐熱鋼的焊接工藝耐熱鋼的焊接性（1）淬硬性 主要合金元素鉻和鉬等都顯著地提高了鋼的