6焊接工艺—合金结构钢的焊接

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1、合金结构钢的焊接主讲老师—吴新华pptdesign.blogbus.com本章讲述要点综述合金结构钢的焊接性合金结构钢的焊接工艺典型合金结构钢的焊接工艺第一节综述一、合金结构钢的分类与用途用于焊接结构的大多是低合金钢（合金总量3%以下），综合考虑其性能和用途后，一般分为两大类：高强度钢和专用钢。高强度钢主要应用其力学性能：合金元素的加入是为了在获得高强度的同时保证有足够的塑性和韧性；专用钢主要应用的是其特殊性能：例如耐高温、耐低温和耐腐蚀等，合金元素的加入是为了获得通常所需的力学性能外，主要是满足结构的特殊性能需要。1．高强度钢高强钢：凡是屈服点

2、σs≥295MPa、抗拉强度σb≥390MPa的钢，均称为高强钢。（发达国家该钢种年产量占10%）1吨高强钢相当于1.2~2吨碳钢使用。应用：常规条件下承受静载荷和动载荷的机械零件和工程结构，例如压力容器、动力设备、运输机械、桥梁和管道等。1．高强度钢按钢的屈服点和热处理状态不同，一般分为热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢。热轧钢：把钢锭加热到1300℃左右，经热轧成板材，然后空冷即成；正火钢：钢板轧制和冷却后，经900℃正火；调质钢：钢板经900℃加热后水淬，再经600℃回火处理即成。1．高强度钢（扩展）近年来这类钢又开发出具有很大发展前途的

3、新钢种，如微合金化控轧钢、焊接无裂纹钢（CF钢）、抗层状撕裂钢（Z向钢）和焊接大热输入钢等，主要用在严寒地区输油管线、海上采油平台、大型压力容器、大型水轮机蜗壳和大跨度全焊接桥梁等工程中。国内外常见的合金结构钢的牌号见表9-1，9-2，9-3.国内外常见的合金结构钢的牌号类型类别屈服点/MPa常用钢牌号高强度钢热轧及正火钢295～490Q295(Cu)、09Mn2Si、Q345(Cu)、Q390、Q390(Cu)、Q420、18MnMoNb、14MnMoV、WH530、X60、D36低碳调质钢490～98014MnMoVN、14MnMoNbB、W

4、CF60、WCF62、HQ70、HQ80、HQ100、T-1、HY80、HY110中碳调质钢880～117635CrMoA、35CrMoVA、30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA、40CrNiMoA、34CrNi3MoA专用钢珠光体耐热钢265～64012CrMo、15CrMo、2.25Cr1Mo、12Cr1MoV、15Cr1Mo1V、12Cr5Mo、12Cr9Mo1、12Cr2MoWVB、12Cr3MoVSiTiB低温钢343～58509Mn2V、06AlCuNbN、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni低合金

5、耐蚀钢-12MnCuCr、09MnCuPTi、09CuPCrNi、12AlMoV、12AlMo、15Al3MoWTi（1）热轧及正火钢Q295、Q345、Q390、Q420屈服点为295～490MPa，在热轧或正火状态下使用，属于非热处理强化钢，包括微合金化控轧钢、焊接无裂纹钢和抗层状撕裂钢，尽管采用了不同的冶炼和控轧技术，但从本质上讲它们都属于正火钢。这类钢广泛应用于常温下工作的各种焊接结构，如压力容器、动力设备、工程机械、桥梁、建筑结构和管线等。例如：1957年建成通车的武汉长江大桥采用碳素钢，是在苏联专家援助下建成的。1968年建成通车的南

6、京长江大桥，是我国自行设计制造的公路、铁路两用桥，主体钢梁采用鞍钢生产的16Mn（Q345），当年被称为“争气钢”；1993年通车九江长江大桥采用鞍钢生产15MnVTi钢；2000年通车芜湖长江大桥采用武钢生产14MnNb钢。（2）低碳调质钢屈服点为490～980MPa，在调质（淬火+高温回火）状态下供货使用，属于热处理强化钢。其特点是含碳量较低（碳的质量分数一般低于0.22%）、合金元素总量低于5%，既有高的强度，又有良好的塑性和韧性，可以直接在调质状态下进行焊接，焊后也不需进行调质处理。这类钢在焊接结构中也得到越来越广泛的应用，主要用于受力复

7、杂的重要零部件，如大型机械工程、压力容器及舰船等。（3）中碳调质钢40Gr、40GrNi屈服点一般在880～1176MPa或以上，钢中含碳量比低碳调质钢高（碳的质量分数为0.25%～0.5%），也属于热处理强化钢。其淬硬性比低碳调质钢高很多，具有很高的强度和硬度，但韧性较低，给焊接带来很大的困难，因此一般是在退火状态下焊接，焊后再进行整体热处理来达到所要求的强度和硬度。这类钢主要用于强度要求很高的产品或部件，如飞机起落架、火箭发动机壳体等。2．专用钢专用钢是指专门用于在特定条件下工作的机械零件和工程结构的钢。按用途不同分为珠光体耐热钢、低温钢和低

8、合金耐蚀钢。（1）珠光体耐热钢：12GrMo、15GrMo、12GrMoV。具有较好的高温强度和高温抗氧化性，其最高工作温度为500～6