高強度鋼不預熱焊接-在線瀏覽
2025-01-03 08:02本頁面
【正文】 、結構形式及性能要求合理選擇焊接方法和焊接材料。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。 總結起來，矛盾關系可以用圖 1 一 1 來表示。 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。 低合金高強鋼焊接裂紋主要是冷裂紋。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。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作用。我國學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力和白界拘束度判據(jù)等。隨著鋼種強度級別的提高，鋼中要加人更多的合金元素。在當前大量更高強度級別鋼種的應用導致這一淬硬傾向更為嚴重。 Graville 研究指出，焊接熱影響區(qū)的冷裂紋敏感性取決于化學成分與施焊方式，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，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、預熱溫度等 :如果處在區(qū)域 m 內，則任何焊接方式下都存在冷裂敏感性 。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。由于低合金高強鋼加人了較高的合金含量，鋼的強度越高，溶人的合金元素就越多，這些合金元素以置換固溶或間隙固溶的方式引起的晶格畸變就越大，位錯運動的阻力也就越大，從而惡化金屬的韌性，也導致抵抗氫致裂紋的能力下降 1 拘束度 拘束度的概念最早是由日本仲威雄提出來的，佐藤、上田等又進一步做了許多研究和發(fā)展。所謂拘束度，可用“在焊縫上，使焊根間隙沿垂直焊縫方向產(chǎn)生單位彈性位移、單位焊縫長度上所需的力”來表示 2 擴散氫 氫對低合金高強鋼焊接接頭性能 的影響是很嚴重的，它是造成金屬氫脆及焊接冷裂紋的重要因素之一。擴散氫指以氫原子或質子形式存在的氫，它們與金屬形成間隙固溶體，由于氫原子和質子半徑很小，這部分氫在常溫下可在金屬晶格中自由擴散或逸出金屬表面，另一部分氫擴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，結合為氫分子。一般認為，擴散氫對焊接金屬性能有重要影響，而殘余氫因含量較少，其對性能的影響容易忽視。可見，對焊接殘余氫的研究是十分有意義的。研究表明，在焊根及焊趾等有缺口效應的部位往往存在氫的聚集，將直接影響冷裂紋的產(chǎn)生。 實現(xiàn)低合金高強鋼不預熱焊接的 研究方向以及 技術途徑 一、 研究方向 其主要研究方面應包括 : 1) 降低鋼板的間隙元素含量 , 提高鋼板 HAZ的抗裂性 ?？沽研匝芯堪l(fā)現(xiàn)原來的最高硬度判斷法則和碳當
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