第二章 合金结构钢的焊接.ppt

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1、第二章合金结构钢的焊接1结构钢碳素结构钢合金结构钢强度用钢：低合金高强钢（简称HSLA钢）普通低合金结构钢-低碳调质钢中碳调质钢专用钢珠光体耐热钢，低温钢，低合金耐蚀钢2第一节热轧、正火钢的焊接一、热轧和正火钢的化学成分及性能二、典型钢种介绍三、热轧、正火钢的焊接性分析四、热轧、正火钢的焊接工艺特点3第一节热轧、正火钢的焊接一、热轧和正火钢的化学成分及性能1、热轧钢σs=294～343Mpa强化方式：Mn、Si固溶强化典型钢种：16Mn特例：15MnV，σs≥392Mpa4第一节热轧、正火钢的焊接一、热轧和正火钢的

2、化学成分及性能2、正火钢σs=343～490MPa强化方式：在固溶强化，沉淀强化，细晶强化正火目的：使碳、氮化物以细小质点沉淀析出，并细化晶粒。典型钢种：正火态使用的钢：15MnTi,15MnVN正火+回火态使用的钢：18MnMoNb,14MnMoV,BHW-355第一节热轧、正火钢的焊接一、热轧和正火钢的化学成分及性能3、微合金化控轧钢在低碳的C-Mn钢基础上通过V、Nb、Ti微合金化及炉外精炼、控轧、控冷等工艺，获得细化晶粒和综合性能良好的低合金钢。典型钢种：X60，X70，X806第一节热轧、正火钢的焊接一、

3、热轧和正火钢的化学成分及性能4、普通低合金钢的成分特点低碳低合金元素，基本不含Cr,Ni。主加合金元素为Mn辅加合金元素V、Ti、Nb等为改善钢的耐大气腐蚀性，加入Cu和P。7第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍1、16Mn（热轧）CSiMnPSPcm(%)CE(%)0.12～0.200.20～0.551.20～1.60≤0.045≤0.0450.2430.3916Mn钢的基本成分及力学性能σs/Mpaσb/Mpaδ/%αKV(J/cm2)≥343≥490≥21U型，≥598第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种

4、介绍1、16Mn（热轧）AC1℃AC3℃Ar1℃Ar3℃Ms℃75587580364038616Mn钢的临界点16Mn的SH-CCT图9第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍2、15MnVN（正火）CMnSiPSVNPcmCE0.12～0.201.30～1.700.20～0.50≤0.05≤0.050.16～0.250.014～0.0220.2680.45σs/Mpaσb/Mpaδ/%αKV(J/cm2)≥441≥588≥17U型，≥5915MnVN的化学成分及性能10第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍2、

5、15MnVN（正火）15MnVN的SH-CCT图11第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍3、18MnMoNb(正火+回火）通常热处理工艺：950℃～980℃正火；600℃～650℃回火CMnSiPSMoNbPcmCE0.17～0.231.35～1.650.17～0.37≤0.035≤0.0350.45～0.650.025～0.050.3200.5718MnMoNb的化学成分12第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍3、18MnMoNb(正火+回火）σs/Mpaσb/Mpaδ/%αKV(J/cm2)≥490≥6

6、37≥13U型，≥6918MnMoNb的力学性能13第一节热轧、正火钢的焊接二、典型钢种介绍3、18MnMoNb(正火+回火）14第一节热轧、正火钢的焊接一、热轧和正火钢的化学成分及性能二、典型钢种介绍三、热轧、正火钢的焊接性分析焊缝中的热裂纹冷裂纹再热裂纹层状撕裂热影响区性能变化四、热轧、正火钢的焊接工艺特点15三、热轧、正火钢的焊接性分析（一）焊缝中的热裂纹产生热裂纹机理回顾热轧、正火钢成分特点16焊缝中C、S、Mn含量对角焊缝结晶裂纹的影响正常情况下，热轧正火钢焊缝中裂纹倾向小。但当钢中C、S、P等元素含量偏

7、高时，也会产生热裂纹。思考题：16Mn钢中杂质含量偏高，为防止热裂纹，在工艺上应采取什么措施？17三、热轧、正火钢的焊接性分析（二）冷裂纹回顾冷裂纹产生的机理产生冷裂纹的三大要素淬硬倾向（与材料成分有关）SH-CCT图碳当量HAZ最高硬度值1816Mn和低碳钢的SHCCT16Mn低碳钢1915MnVN和18MnMoNb的SHCCT15MnVN18MnMoNb20不同强度级别钢种的允许最高硬度值2116Mn(板厚36㎜）热影响区最高硬度试验和冷裂纹试验结果序号预热温度最高硬度（HV）斜Y坡口拘束试验裂纹率（%）表面断

8、面1室温38419702503730433100329016.84130-00注：钢板成分（%）：C0.17,Si0.49,Mn1.21,P0.029,S0.028,V0.22,N0.0132215MnVN（板厚36㎜）热影响区最高硬度试验和冷裂纹试验结果序号预热温度最高硬度（HV）斜Y坡口拘束试验裂纹率（%）表面断面1室温46810010021003998