谈钢零件焊接预热温度的确定

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1、第14卷第3期黑龙江八一农垦大学学报14340432002年9月J.ofHeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversitySept.2002文章编号1002-2090(2002)03-0040-04钢零件焊接预热温度的确定王黎明1王晓2左秀珍3刘广伟4杨秀英4(1.黑龙江八一农垦大学工程学院密山1583082.山东淄博3.黑龙江哈尔滨4.浩良河化肥厂)摘要钢零件焊后冷却速度的快慢直接影响焊接质量预热是降低冷却速度的一种手段作为钢的固有特性是临界冷却速度本文分析了影响临界冷却速度的因素即钢件的初始温度即焊前预热温度并对预热温度确定的四种方法进行分析比

2、较得出它们的适用条件以期通过选择合适的预热温度提高焊接质量关键词钢零件焊接预热温度中图分类号文献标识号ATheDeterminationPartsonWeldPreheatingTemperatureofTheSteelWang-LimingWangXiaoZuoXiuzhenetal.AbstractAftersteelpartsarewelded,thecoolingspeeddirectlyaffectsthequalityofwelding.Thepreheatingisameansofdecreasingthespeedincooling.Butthesteel’suniquecha

3、racteriscriticalcoolingspeed.Inthisarticle,thefactorsthataffectthecriticalcoolingspeedthetemperaturebeforeweldingwasanalyzed.Inadditionthefourmethodsusedtodeterminethepreheatingtemperaturewereresearchedtoo.Bydoingthis,theauthorwantstoimprovetheweldingqualitybyproperlychoosingthepreheatingtemperature

4、.Keywordssteelpartsweldingpreheatingtemperature0前言焊接某种零件时经常采用母材预热的措施目的是使焊缝金属的实际冷却速度低于该种钢的临界冷却速度对于不同钢材料来说临界冷却速度不一样因而采用的预热温度也不一同同时钢板厚度对预热温度也有影响如果焊接时焊缝金属实际冷却速度超过临界时在热影响内就可能产生马氏体组织当存在氢及热应力的作用下就有可能产生裂纹在实际焊接操作时多数凭经验确定预热温度但往往造成预热过度预热过度不但浪费能量恶化了焊工的工作条件还会扩大热影响区范围使焊缝质量变坏工件变形量增大而预热温度并不是焊接钢材的一种固定特性作为某种钢的特性是临界冷却

5、速度预热只是降低冷却速度的一种手段最终预热温度是能使冷却速度稍低于临界冷却速度1冷却速度的影响因素冷却速度的计算公式主要有两种收稿日期2002-06-05作者简介王黎明1967-女讲师黑龙江八一农垦大学毕业现从事农机方面的教学与科研工作万方数据第3期王黎明等钢零件焊接预热温度的确定411.1厚板公式R=2KTc-To2/HnTo板件初始的均匀温度R焊缝中心线某一点在冷却中正好通过关键温度区瞬间的冷却速度(/S)K金属热导率J/mnS取0.028Hn线能量J/mmHn=f1EI/Vf1热效率一般取0.9E电弧电压VI焊接电流AV焊接速度mm/sTc对于碳钢或低碳合金钢最好取过冷奥氏体等温转变图上

6、靠近珠光体鼻尖温度为关键温度对于多数钢来说取Tc=550完全合适1.2薄板公式R=2kpc(t/Hn)2(Tc-To)3式中t板厚p材料密度g/mm3一般低碳钢低合金钢取0.0078g/mm3c固体燃料金属比热J/g一般低碳钢低合金钢取0.5J/g板的厚度只是一个相对概念在实践工作中引入了一个相对板厚概念t=tpc(Tc-To)/Hn若ô0.75时属厚板ô0.75时属薄板根据这个值在计算冷却速度时最大误差不会超过15%从上述公式中我们看出能影响冷却速度的因素只有Hn和To其余均是金属固有或设计金属结构时已规定的ToHn愈大则R愈小其中Hn是由焊接规范所决定的能调节的回旋余地相当有限剩下的就是板

7、件的初始温度To这个To也是我们所需要找的预热温度2预热温度的计算方法2.1裂纹参数法焊接时所开坡口形式不同预热温度也不同当开斜Y坡口时确定临界预热温度经验公式为To()=1440Pc-392Pc=PCM+H/60+t/600PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B当开X形V形U形坡口时确定临界预热温度经验公式为To()=1330PW-55