焊工(中级)第13章.ppt

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1、焊工(中级)吴全生主编第十三章低温钢的焊接了解低温钢的分类及低温钢的焊接特性，正确选择低温钢的焊接材料和焊接工艺。第十三章低温钢的焊接目录第一节低温钢焊接概述一、低温钢的分类二、低温钢的特性第二节低温钢的焊接工艺一、低温钢的焊接性二、焊接材料的选择三、焊接参数的选择四、焊前预热和层间温度五、焊后热处理六、低温钢焊接操作的注意事项第十三章低温钢的焊接目录第三节低温钢焊接技能训练实例训练液化石油气储罐筒节的焊接复习思考题第十三章低温钢的焊接第一节低温钢焊接概述一、低温钢的分类用于制造在-20~-253℃低温下工作的

2、焊接结构的钢称为低温用钢。低温用钢的最主要的特点是在低温工作条件下，具有足够的韧性，并且，钢材的脆性转变温度低于最低工作温度。1.低温钢按不同使用温度的最低温度分级分为：-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-100℃、-196℃、-253℃等九个级别。2.低温钢按其化学成分和组织特点分类★第一类低温钢，合金元素总的质量分数＜5%，其组织为铁素体加少量珠光体，是铁素体型低温钢，具有良好的焊接性，分别在-20~-100℃温度范围内使用。★第二类低温钢，合金元素总质量分数为5％～10％，是中合

3、金低碳马氏体型低温钢，典型钢种是9Ni钢，在-196℃低温下具有优良的低温韧性。★第三类低温钢，合金元素总质量分数＞10%，其组织为奥氏第一节低温钢焊接概述体，钢中含有较高的奥氏体化合金元素和稳定奥氏体的合金元素，是高合金奥氏体型低温钢，在-196~-253℃的低温下仍保持相当高的韧性。3.低温钢按有无镍、铬元素分类（1）含Ni或含Ni、Cr元素的低温钢如2.5Ni钢用于-60℃；9Ni钢用于-196℃的低温条件下工作的焊接结构用钢。（2）无Ni或无Ni、Cr元素的低温钢如16MnDR钢用-40℃；09Mn2V

4、R钢用于-70℃；06MnNb钢用于-90℃；20Mn23Al钢用于-196℃；15Mn26Al4钢用于-253℃的低温条件下工作的焊接结构用钢。二、低温钢的特性低温钢含碳量低，淬硬倾向较小，焊接接头近缝区具有较好的塑性和韧性，不易出现硬化组织和冷裂纹，焊接性能较好。国产低温钢分为两大类：第一类是用于-40~-120℃的低温钢，这类钢的含碳量低，合金元素含量也不多，组织呈铁素体和少量珠光体，属于低碳低合金结构钢；第二类是用于-196~-253℃的低温钢，它是铁-锰-铝系统的单相奥氏体型钢，以热轧或固溶处理的状态

5、供应。第二节低温钢的焊接工艺一、低温钢的焊接性由于低温钢含碳量低，淬硬倾向小，所以，具有较好的韧性、塑性和焊接性。二、焊接材料的选择低温钢焊接，目前以焊条电弧焊工艺方法为主。Ti-B系或高韧性普通低合金钢焊条，在-45℃以上工作环境中，能满足低温钢焊接结构的使用性能；含Ni的低温钢焊条，可以用于-60℃以下的低温钢焊接结构的焊接；含3.5Ni或含有一定量Mo的高含Ni量的低温钢焊条，可以焊接在-100℃左右温度中工作的焊接结构；焊接低温用的低合金高强度结构钢时，在保证焊缝金属具有足够的低温韧性的前提下，还要考虑

6、到与母材相适应的强度要求，因此，这类钢的焊接材料中，除了要求(Ni)为1％～3％外，还应要求(Mo)为0.2%~0.5%；低Ni钢焊接时，所用的焊条含Ni量应与母材相等或略高于母材；焊接≥588MPa的低温钢时，所用的焊条中除含有Ni、Mo外，还应含有少量的Cr。第二节低温钢的焊接工艺三、焊接参数的选择1.焊接电流当焊接电流增大时，也应加大焊接速度。2.焊接速度在焊接电流不变的情况下，随着焊接速度的加大，焊接热输入减小，有利于低温韧性的提高。3.电弧电压在焊接速度不变的情况下，加大电弧电压，会使焊接热输入加大，

7、焊接热影响区变宽，焊缝晶粒易粗大，从而导致焊缝力学性能的降低。4.焊接热输入第二节低温钢的焊接工艺铝镇静钢焊接，用焊条电弧焊时，热输入应控制在20～40kJ/cm；用MIG和TIG焊时，热输入应控制在28～45kJ/cm；埋弧焊时，热输入应控制在28～45kJ/cm。≥490MPa的低温钢用焊条电弧焊时，热输入应控制在15～35kJ/cm。用焊条电弧焊焊接3.5Ni低温钢时，热输入应控制在20～25kJ/cm范围内；埋弧焊时，δ≤19mm时，热输入应控制在≤30kJ/cm;δ=25mm时，热输入应控制在≤40k

8、J/cm。9Ni钢焊条电弧焊时，热输入应控制在10～35kJ/cm范围内。5.焊接层数低温钢进行多层焊或多层多道焊接时，前一层焊道对后一层焊道起到预热作用，而后一层焊道对前一层焊道有细化晶粒的热处理的作用，对提高焊缝金属的塑性和韧性有很大好处。6.坡口形式和尺寸低温钢焊接时，坡口的角度及间隙不宜过大，从而避免由于焊接应力较大而引起裂纹。但也不宜过小，过小的坡口尺寸会在焊缝中产生未熔合、