低碳钢的焊接工艺设计

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1、专业技术资料低碳钢的焊接工艺1、材料的认识钣金车间所焊的工件主要有冷轧板、热轧板、槽钢、镀锌板、不锈钢等。其中所用的冷轧板、热轧板、镀锌板的材质为Q195，槽钢的材质为Q235.这两种材质都属于碳素钢。下面介绍各种材料的定义。1.1冷轧板、热轧板热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲

2、压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。冷轧板跟热轧板的区别：1）热轧板硬度低，加工容易，有较好的韧性和延展性，但机械性能远不及冷加工，也次于锻造加工。2）冷轧板采用冷扎加工表面无氧化皮，表面光洁度高，质量好。热板采用热扎加工表面有氧化皮，质量差点(有氧化光洁度低)，但塑性好。3）冷轧轧板硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，强度较高。4）冷轧钢板由于有一程度的加工硬化，韧性低，但能达到较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等零件，同时由于屈服点较靠近抗拉强度，所以使用过程中对危险没有预见性，在载荷超过许用载荷时容易发生事故。1.2槽钢槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰

3、厚(d)的毫米数表示，如120*53*5，表示腰高为120毫米，腿宽为53毫米的槽钢，腰厚为5毫米的槽钢，或称12#槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加abc予以区别，如25a#25b#25c#等。槽钢可分为热轧槽钢、低合金槽钢、热镀锌槽钢等。1.3镀锌板镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺。镀锌主要是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命。2、碳钢2.1、碳钢的定义碳钢又称碳素钢，是铁和碳的合金，碳钢中除以碳作为合金元素外，还有少量的锰和硅有益元素。此外，还有S、P等杂质。碳钢的性能主要取

4、决于碳含量。碳钢时钢材中产量最多，应用最广的材料。大部分焊接结构都是用碳钢来制造。2.2、碳钢的分类碳钢有不同的分类方法，可分为：（1）按含碳量分按碳钢中碳含量的多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。如下表表一碳钢按含碳量分类名称W（C）%典型硬度用途焊接性低碳钢≤0.15HRB60特殊钢板、薄板、焊丝优0.15～0.25HRB90结构用型材、板材良中碳钢0.25～0.6025HRC机械零件和工具中（通常要求预热和后热，常采用低氢焊接工艺）高碳钢≥0.60～1.0040HRC弹簧、模具、导轨差（要求同上）按品质分主要是根据有害杂质S、P的含量来划分：1）普通碳素钢：含W（S）%≤0.050%，

5、W（P）%≤0.045%。Word文档下载编辑专业技术资料2）优质碳素钢：含W（S）%≤0.035%，W（P）%≤0.035%。3）高级优质碳素钢：含W（S）%≤0.030%，W（P）%≤0.035%。（2）按脱氧程度分1）沸腾钢：不完全脱氧所得到的钢，含氧量高，S、P杂质较多，且分布不均匀，焊接时易产生热裂纹和气孔。2）镇静钢：脱氧彻底，含氧量低、杂质少。3）半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。下面是钢号的表示方法及各自的含义：2.3、化学成分按GB/T700—1988《碳素结构钢》的规定，这类钢的化学成分见表二。表二碳素结构钢化学成分牌号等级化学成分（质量分数%）脱氧方法CMnSiSP不

6、大于Q195—0.06～0.120.25～0.500.300.0500.045F、b、ZQ235A0.14～0.220.30～0.650.300.0500.045F、b、ZB0.11～0.200.30～0.700.045C≤0.180.35～0.800.0400.040ZD≤0.170.0350.035TZ备注：1）、沸腾钢硅含量不大于0.07%，半镇静钢硅含量不大于0.17%，镇静钢硅含量下限为0.12%。2）、Q235A和B级沸腾钢锰含量上限为0.60%。3）、D级钢应有足够的形成细晶粒组织元素。碳钢中的Si、Mn对焊接性也有影响，它们的含量增加，焊接性就会相对变差，但影响没有碳作用强

7、烈。C、Si、Mn对焊接性的影响可以用下面的经验公式计算。Ceq=C+Mn/6+Si/24(%)根据一般生产经验，碳当量Ceq＜0.40时，淬硬性倾小，焊接性良好，焊接时一般不需要预热、控制层间温度或后热；Ceq=0.4%～0.6%时，淬硬倾向较大，焊接性比较差，一般需要预热（如钢号：30、35、45等）；Ceq＞0.6时，淬硬倾向严重，焊接性很差，焊前必须采用较高的预热温度，控制层间温度和后热，并采用低氢焊接工艺（如碳