第3章合金结构钢的焊接ppt课件.ppt

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1、第3章合金结构钢的焊接_3.1合金结构钢的分类和性能_3.2热轧及正火钢的焊接_3.3低碳调质钢的焊接_3.4中碳调质钢的焊接_3.5珠光体耐热钢的焊接_3.6低温钢的焊接_1.铁碳相图δ-Feγ-Feα-Fe知识回顾：纯铁铁的同素异构转变1394℃1538℃10006008001200温度时间16001500500700900110013001400912℃δ-Feα-Feγ-Feγ-Fe铁素体碳在体心立方α-Fe中形成的间隙固溶体（简称Ｆ铁素体)；它的溶碳量很小，最多只有0.0218%(727℃)，室温时几乎为0，

2、因此性能与纯铁接近，强度和硬度低，塑性和韧性高，并具有铁磁性。σb：180~280MPa、硬度~80HB，δ：30%~50%，αk：160~200J/㎝2碳在高温δ-Fe中形成的间隙固溶体(δ)，最大溶碳量为1495℃时的0.09％。α铁素体δ铁素体奥氏体碳在面心立方γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体(A)，溶碳量较高，1148℃时为2.11％，727℃时为0.77％奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394℃，故奥氏体的硬度低，塑性较高，通常在对钢铁材料进行热变形加工，如锻造、热轧等时，都应将其加热

3、成奥氏体状态，所谓“趁热打铁”。力学性能：σb=400MPa、δ=40%~50%、170~220HB渗碳体渗碳体是指晶体点阵为复杂正交点阵，化学式近似于Fe3C的一种间隙式化合物，用Fe3C表示，其含碳量wc=6.69%，硬度高、脆性大，力学性能指标为：硬度800HB、抗拉强度(σb)30MPa、伸长率(δ)~0、冲击韧度(αk)~0。珠光体珠光体P是共析铁素体F和渗碳体Fe3C的一种机械混合物，强度较高, 塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间铁素体渗碳体钢铁的“四把火”知识回顾：钢铁的“四把火”退火：加热到临界点以

4、上或以下温度，保温一定时间，然后随炉冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺目的：使化学成分均匀，消除内应力和加工硬化，改善加工性能，并为淬火做准备。知识回顾：钢铁的“四把火”正火：加热到Ac3或Accm以上适当温度，保温一定时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，得到珠光体类组织目的：改善切削加工性能，消除应力，均匀成分低碳钢和中碳钢知识回顾：钢铁的“四把火”淬火：加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界淬火速度冷却，得到马氏体或贝氏体组织目的：使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体，然后配以不同温度

5、的回火，获得各种所需的性能知识回顾：注意：钢在任何情形下都不能以单淬火状态使用，淬火残余应力会使钢材变形或剥裂钢铁的“四把火”回火：将淬火钢在A1以下温度加热保温，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当的方式冷却到室温目的：消除淬火应力；提高组织稳定性；提高塑性和韧性，获得硬度、强度、塑性和韧性的匹配知识回顾：调质处理：淬火＋高温回火高温回火是指在500~650℃之间进行的回火。通过调质处理，可以使钢的组织和性能得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能3.1钢铁的分类碳素钢简称碳钢，是最

6、基本的铁碳合金。它是指在冶炼时没有特意加入合金元素，含有极少量的Si、Mn和微量的S、P等元素，其含碳量大于0.0218%而小于2.11%。按碳含量分：低碳钢，含碳量＜0.25％中碳钢，含碳量：0.25％~0.6%高碳钢，含碳量＞0.6％合金结构钢的分类合金钢：指在炼钢过程中有意识地加入一种或多种合金元素来改善钢材性能。常用合金元素有：锰、硅、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、B按合金元素总含量分：低合金钢，合金元素总含量＜5％中合金钢，合金元素总含量＝5％~10%高合金钢，合金元素

7、总含量＞10％性能：强度高，韧性好，具有特殊的物理、化学性能，如耐热性和耐蚀性等应用：压力容器、石油化工、桥梁、船舶等机械零件和工程结构合金结构钢的分类按用途和性能分：强度用钢（高强钢）和低中合金特殊用钢1、强度用钢：强度：σs≥295MPa，高强钢应用：常规条件下要求能承受静载和动载的机械零件和工程结构主要性能是力学性能，合金元素的加入是为了保证足够的塑性和韧性的前提下，获得不同的强度等级，同时也可改善焊接性非调质钢合金结构钢调质钢热轧钢正火钢控轧钢σb≥600MPaσb＜600MPa低碳调质钢中碳调质钢热轧钢：把钢

8、锭加热到1300℃左右，经热轧成板材，然后空冷后即成热轧钢。正火钢：钢板轧制和冷却后，再加热到900℃附近，然后空冷。调质钢：轧制冷却后再在900℃附近加热后放入淬火设备中水淬，然后在600℃左右回火处理。新发展钢种：微合金化控轧钢、焊接无裂纹钢（CF钢）、抗层状撕裂钢（Z向钢）、焊接大热输入钢等。主要用在严寒地区输油管线、海上采