《合金结构钢的焊接》PPT课件

《《合金结构钢的焊接》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2合金结构钢的焊接2.1合金结构钢2.1.1合金结构钢的分类结构钢：用于机械零件和各种工程结构生产的钢材。结构钢按其成分可分为：碳素结构钢和合金结构钢。从焊接的角度，考虑材料的性能和用途，大致可分为：强度用钢用于常规条件下承静、动载荷的零件和工程结构。主要是力学性能，合金元素是为了保证足够的塑性和韧性。专用钢用于特殊条件下的零件和工程结构。2.1.2强度用钢强度用钢常称为高强钢（），大量用于常温下的受力结构，如压力容器、动力设备、工程机械、交通运输机械、桥梁、建筑结构和管道等。强度用钢合金化原则：在满足塑

2、性、韧性及工艺性能的前提下，使钢具有更高的强度。根据强度级别和热处理状态可分为：热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢。近二十年来，由于寒冷地区输油管道、海上采油平台、大型压力容器、大型水轮机蜗壳、大跨度全焊接桥梁等需要，通过冶炼技术的不断提高以及轧制设备、工艺和控制手段的不断革新和完善，开发出一些具有优良工艺性能的钢种。微合金控轧钢、焊接无裂纹钢（CF钢）抗层状撕裂钢（Z向钢）和焊接大线能量钢等等。对于进一步提高焊接质量和扩大焊接结构的应用具有重大意义。2.1.3专用用钢珠光体耐热钢具有较好的高温强度和高

3、温抗氧化的特性，主要用于工作温度为500～600℃的高温设备。以Cr、Mo为基础的低、中合金钢。低温钢具有良好的低温韧性，用于各种低温装置（-40～-196℃）、严寒地区工程结构、露天矿山机械和新能源开发等。低合金耐蚀钢主要用于大气、海水、石油和化工等腐蚀介质中工作的各种机械设备和结构，由于所处介质不同，耐蚀钢的类型和成分也不同。2.2热轧、正火钢的焊接2.2.1热轧、正火钢典型钢种成分及性能热轧钢（）——固溶强化属于C-Mn或Mn-Si系列钢种，有时加入V、Nb取代部分Mn以细化晶粒和沉淀强化作用。16

4、Mn（C<0.20，Si<0.55，Mn<1.50）；15MnV，在16Mn基础上加入少量V，以细化晶粒和沉淀强化，热轧状态使用性能不够稳定，尤其是厚板。组织状态：热轧态细晶粒F+P正火态强度↓，塑性、韧性↑正火钢（）——固溶强化基础上加沉淀及细晶强化在C-Mn或Mn-Si系基础上，加入C、N化物的形成元素（V、Nb、Ti、Mo），通过正火C、N化物以细小质点从固溶体中析出，其沉淀强化及细化晶粒作用，提高强度同时，适当改善塑性和韧性。对含Mo钢正火后须回火才能保证良好的塑性和韧性。因为快冷得到组织为Bu和

5、少许F，影响塑性和韧性，需通过回火处理除去Bu。正火状态下使用的钢V-Nb：15MnV、（USA）A225A（Mn-V）、A737B（Mn-Nb）Mn-V-V：15MnVN、（USA）737C、（GER）FG39Mn-Ni-V-N：（GER）FG43正火回火状态下使用的含Mo钢Mn-Mo，A302加入0.5%的Mo提高强度、细化组织，提高中温性能。为改善韧性添加Ni、Nb成为Mn-Ni-Mo（A302C）或Mn-Mo-Ni（18MnMoNb）系钢。组织状态：细小的F+P微合金化控轧钢采用微合金化（加入微量

6、Nb、V、Ti）和控轧新技术，达到细化晶粒和沉淀强化相结合，同时从冶金工艺上降C、S，改善夹杂物形态，提高钢的纯净度等，使钢材具有均匀细小等轴F基体。具有高强度、高韧性和良好焊接性等优点。6.2.2热轧、正火钢的焊接性分析缺陷（结合性）分析焊缝中的热裂纹热轧、正火钢含C量低、含Mn量高，Mn/S能达到要求→热裂倾向不大。但当材料成分不合格或偏析严重，造成局部C、S含量偏高，Mn/S可能低于要求而出现裂纹。冷裂纹冷裂纹是焊接该类钢时的主要问题。焊接热影响区和焊缝的淬硬组织是导致延迟裂纹的内在因素，只有当钢的

7、化学成分和焊接热循环所决定淬硬组织存在时，氢才能发挥其诱发裂纹的作用。因此，淬硬组织是引起冷裂纹的决定性因素。淬硬组织的影响可从以下两方面分析：①M的数量M量↑裂纹倾向愈大②M的形态高碳M硬度高，组织很脆，裂纹敏感；低碳M呈板条状，Ms较高，转变后能进行“自回火”，有一定韧性。淬硬倾向与冷裂敏感性的关系焊接热影响区连续冷却转变（SHCCT）曲线分析淬硬倾向，CCT、TTT曲线可近似分析。凡是孕育期延长，过冷奥氏体的稳定性增加，淬硬倾向增大。①热轧钢的淬硬倾向与冷裂纹敏感性含C不高，含有少量合金元素，淬硬倾

8、向比低碳钢大些；随强度级别增加，合金元素增加，淬硬倾向逐渐增大。低碳钢（C0.18，Si0.25，Mn0.50，P0.018，S0.022，TA1300℃16Mn（C0.15，Si0.37，Mn1.32.P0.012，S0.009，Cu0.03，TA1350℃）②正火钢的淬硬倾向与冷裂纹敏感性强度级别较高，合金元素的含量较多，与低碳钢比焊接性差别较大，强度↑，冷裂敏感↑。比较分析15MnVN，18MnMoNb的冷裂敏感性。碳当