15CrMo钢与Q295钢平板对接焊接工艺设计说明书

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1、ISCrMo钢与Q295钢平板对接焊接工艺设计学生：XXX指导老师:XXX（XX大学XXXXXX学院）摘要：本文介绍的是异种钢的焊接工艺设计，通过分析15CrM。钢与Q295钢的化学成分、焊接性、焊接存在的问题等來设计合适的焊接接头、选择适当的焊接方法和焊接参数及工艺过程。此外木工艺的焊接方法选用CO2气体保护焊，此焊接方法使用广泛，操作方便，价格便宜。采用异种低合金钢制造焊接结构，不仅能满足不同工作条件对钢材提出的不同的要求，而还能节省高合金钢，降低成木和简化制造工艺，充分发挥不同材料的性能优势。关键词:15CrMo；Q295；CO2气体保护焊；异种金属正文：现代工业技术

2、的发展和科学技术的进步，对焊接结构的性能提出了更高、更苛刻的要求，除需满足通常的力学性能之外，还要求满足如高温强度、耐磨性、耐腐蚀性、低温脆性、磁性、导电性等多方面的性能要求。因而，这利超势使得界种材料的焊接诞生了。15CrMo钢与Q295钢都是珠光体钢，但它们的成分不一样。前者是銘钳热稳定钢，后者是低合金钢。下面从几个方面讲两种钢焊接工艺设计。1母材成分与焊接性分析1.1化学成分及基本性能1」」15CrMo化学成分/%CSiMnMoCr0.12〜0.180.17-0.370.40〜0.700.40〜0.550.80-1.101.1.215CrMo力学性能抗拉强度/MPa屈

3、服强度/MPa伸长率/%440-640235211.1.3Q295化学成分/%CMnSiVTiRENbSPV0.10.80〜1.200.20-0.550.04-0.12V0.030.02-0.200.015-0.50V0.045V0.0451.1.4Q295力学性能抗拉强度/MPa屈服强度/MPa伸长率/%冲击韧性小cnf2430〜580M295M23M271.2焊接性分析1.2.115CrMo焊接性分析15CrMo钢是以珠光体为基体组织的耐热钢，也是低合金钢，焊接性与低碳调质钢相似。珠光体耐热钢屮的主要合金元素珞和钳都能显著捉高钢的淬硬性，钳的作用比縮大50倍。它们和碳共

4、同作用，使钢的临界冷却速度降低，奥氏体稳定性增大，冷却到较低温度吋才发生马氏体转变，产生淬硬组织，使接头变脆。合金兀素和碳的含量越高，淬硬倾向就越大。当焊接拘束度大，冷却速度快的厚板结构时，若又冇氢的冇害作用，就会导致冷裂纹。珠光体耐热钢属于再热裂纹皱感的钢种，这与钢中含的合金元素钻、钳、锐冇关、-其敏感温度区间为50(T70()°C,在焊后热处理或长期高温工作屮，在热影响区熔合线附近的粗晶区内有时会发生这种裂纹。某些珠光体耐热钢焊接接头t期在371~593°C范围内工作，会发生脆化并导致焊接构件破坏，这与钢屮的P、Sb、Sn、As等杂质和合金元紊含量冇关。一般认为，由于这

5、些杂质在晶界上偏聚，而降低晶界的断裂强度。偌一钢钢中偌促进这些朵质的偏聚，而口身也发生偏聚。w(")二2%~3%的钢其焊缝具冇最大脆化倾向；防止脆化的主要措施是控制钢的Mn、Si元素和杂质的含量。1.2.2Q295焊接性分析Q295钢是低合金钢屮的热轧钢，由于其含碳量较低，含Mn量又较高，因而w(Mn)/w(S)较高，具冇较好的抗热裂纹能力。但是，当材料成分不合格而发生严重偏析或局部存C,S量很高时，也会出现热裂纹。在低合金高强度钢的焊接接头中，大多数的冷裂纹是由淬硕组织、氢的富集和拘束应力三要素共同作用的结呆。在低合金高强度钢中，热轧钢的冷裂倾向是最小的。但与低碳钢相比，

6、热轧钢由于含有少量的合金元素而增加了淬硬性，其冷裂倾向比低碳钢要大一些。在Q295钢屮，由于不含强碳化物形成元索，因而对在热裂纹不敏感。总而言之，Q295的焊接性较好，口J采用熔焊，钎焊，压焊等不同的焊接方法。1.2.315CrMo与Q295的焊接性分析15CrMo钢与Q295钢的金相都是珠光体，焊接时可采用手工电弧焊、CO?气体保护焊、埋弧焊、钩极氮弧焊、熔化极氮弧焊、摩擦焊等。因而，此异种金属的焊接性较好。曲以上两种钢的分析知，焊接过程中可能产生热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和回火脆性。1.3碳当量分析1.3.115CrMo碳当量分析(2为二w(C)+w(Mn)/6+[w(C

7、r)+w(Mo)+w(V)]/5+[w(Ni)+w(Cu)]/15=0.43〜0.631.3.2Q295碳当量分析Ccq=w(C)+w(Mn)/6+[w(Cr)+w(Mo)+w(V)]/5+[w(Ni)+w(Cu)]/15三0.341.3.315CrMo与Q295碳当量分析Ceq=w(C)+w(Mn)/6+[w(Cr)+w(Mo)+w(V)]/5+[w(Ni)+w(Cu)]/15=0.56〜0.66曲以上的碳当量计算知，此异种钢的焊接性较好。1.4焊接时存在的问题1)异种金屈焊接时，由于它们的线膨胀系数不同，容易引