碳钢的焊接性.doc

《碳钢的焊接性.doc》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、碳钢的焊接性碳素钢的焊接性随含碳量增加而恶化，因为含碳量较高的钢从焊接温度快速冷却下容易被淬硬。被淬硬的焊缝和热影响区因其塑性下降，在焊接应力容易产生裂纹。碳素钢被淬硬主要是在马氏体组织形成而引起，马氏体的数量受冷却速度影响，非常快的冷却速度可以产生100%的马氏体，从而可达到最高硬度。因此，焊接含砚较高的碳素钢时，就应当注意减缓冷却速度，使马氏体的数量减至最少。焊接的冷却速度受焊接热输入、母材板厚和环境温度的影响。厚板或在低温条件下焊接，其冷却速度加快；预热或加大焊接线能量，可以降低冷却速度，减少裂纹产生。碳素钢的碳含量增加到约0.15

2、%以上时，对氢致裂纹尤其敏感。因此，焊接碳含量高于0.15%的碳素钢时，须注意减少氢的来源。例如大气中的水分，焊前对待焊部位及附近须清除油污、铁锈等。手弧焊时宜选用低氢焊条，在其它焊接方法中应制造低氢环境，以减少焊缝周围环境中的氢含量。焊接碳素钢时产生裂纹的力学原因是结构的拘束力和不均衡的热应力。即使是不易淬硬的低碳钢，在受拘束力条件下采用了不正确的焊接程序，也会因这些应力过大而产生裂纹。总之，对碳素钢的焊接，应针对其碳含量不同而采取相应的工艺措施。当含碳较低时，如低碳钢，应着重注意防止结构拘束应力和不均衡的热应力所引起的裂纹；当含碳量较

3、高时，如高碳钢，除了防止因这些因为应力所引起的裂纹外，还要特别注意防止因淬硬而引起的裂纹。低碳钢的焊接焊接特点低碳钢的含碳量低（≤0.25%），其它合金元素含量较少，故是焊接性最好的钢种。采用通常的焊接方法后，接头中不会产生淬硬组织或冷裂纹。只要焊接材料选择适当，便能得到满意的焊接接头。用电弧焊焊接低碳钢时，为了提高焊缝金属的塑性、韧性、和抗裂性能，通常都是使焊缝金属的碳含量低于母材，依靠提高焊缝中的硅、锰含量和电弧所具有较高的冷却来达到与母材等强度。因此，焊缝金属会随着冷却速度的增加，其强度会提高，而塑性和韧性会下降。当厚板单层角焊缝时

4、，焊角尺寸不宜过小；多层焊时，应尽量连续施焊；焊补表面缺陷时，焊缝应具有一定的尺寸，焊缝长度不得过短，必要时应采用100-150℃的局部预热。焊接材料电弧焊用焊条用于焊接结构的低碳钢多是Q235钢，其抗拉强度平均约417.5N/mm2,按等强度原则应选用E43××系列焊条,它的熔敷金属抗拉强度不小于420N/mm2(43kgf/mm2),在力学性能上与母材恰好相匹配。当焊接重要的或裂纹敏感性较大的结构时，常选用低氢型碱性焊条，如E4316、E4315、E5016、EE5015等。因这类焊条具有较好的抗裂性能和力学性能，其韧性和抗时效性能也

5、很好。但这类焊条工艺性能较差，对油、锈和水份很敏感，焊前需在350-400℃下烘干1-2小时，并需对接头作彻底清理干净。所以对于一般的焊接结构，推荐选用工艺性能较好的酸性焊条，如E4303、E4313、E4320等。这些焊条虽然气体、杂质较高，焊缝金属的塑性、韧性及抗裂性不及碱性焊条，但一般都能满足使用性能要求。低碳钢焊条选用举例钢号一般结构（包括壁厚不大的中、低压容器）动载荷、复杂和厚板结构，重要的受压容器，低温下焊接施焊条件型号牌号牌号型号Q235E4313J421E4303J422一般不预热Q255E4303J422E4301J42

6、3厚板结构预热150℃以上E4301J423E4320J424E4320J424E4311J425E4311J425E4316J426E4315J42708，10，20E4303J422E4316J426一般不预热E4301J423E4315J427E4320J424E5016J506E4311J425E5015J50725E4316E426E5016E506厚板结构预热150℃以上E4315E427E5015E50720g，22g，20RE4303J422E4316J426一般不预热E4301J423E4315J427焊接工艺要点为确保

7、低碳钢的焊接质量，在焊接工艺方面须注意：1)焊前清除焊件表面铁锈、油污、水份等杂质，焊接材料焊前烘干。2)角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊乡要避免采用窄而深的坡口形式，以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。3)焊接刚性大的构件时，为了防止产生裂纹，宜采用焊前预热和焊后消除应力的措施。1)在环境温度低于-10℃以下时焊接低碳钢结构时接头冷却快，为了防止产生裂纹，应采取以下减缓冷却速度的措施：a.焊前预热，焊时保持层间温度；b.采用低氢型或超低氢型焊接材料；c.点固焊时须加大焊接电流，适当加大点固焊的焊缝载面和长度，必要时焊前也必须

8、预热；d.整条焊缝连续焊完，尽量避免中断。熄弧时要填满弧坑。低碳钢焊接时预热及焊后消除应力热处理温度钢号材料厚度／mm预热温度和层间温度／℃消除应力热处理温度／℃Q235，Q255，08，10