熔焊基础与金属材料焊接教学课件作者郝建军第六章.ppt

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1、第6章低合金高强钢焊接6.1热轧及正火钢的焊接6.2低碳调质钢的焊接6.3中碳调质钢的焊接返回第6章低合金高强钢焊接低合金高强钢是低合金高强度结构钢的简称(GB/T1591-1994)，是在碳素结构钢的基础上加入一种或几种合金元素冶炼而成的。焊接结构生产中，低合金结构钢主要用于制造船舶、容器、桥梁及大型金属构架。习惯上，把屈服强度在300Mpa以上，抗拉强度在450Mpa以上的钢，称为高强度钢。按强度等级与热处理状态，高强度钢一般可分为以下3类:(1)热轧、正火钢。这类钢的屈服强度在300~500Mpa之间，低合金结构钢属此类钢，是非热处理强化钢，根据

2、其使用状态的不同，分别为热轧钢和正火钢。下一页返回第6章低合金高强钢焊接(2)低碳低合金调质钢。这类钢的屈服强度在500~1000MPa之间，碳含量小于0.25%，一般在调质状态下供货，属于热处理强化钢。低碳低合金调质钢具有良好的焊接性，调质后既有较高的强度，又有良好的塑性和韧性，且具有较好的焊接性。(3)中碳调质钢。这类钢的屈服强度一般在900~1200Mpa以上，碳含量在0.25%~0.45%之间，一般用于要求高强度但对塑性要求不高的场合。其焊接性较差。上一页返回6.1热轧及正火钢的焊接热轧及正火钢包括热轧钢和正火钢。正火钢中的含钥钢需在“正火+回

3、火”条件下才能保证良好的塑性和韧性。因此，正火钢又可分为在正火状态下使用和“正火+回火”状态下使用的两类。6.1.1概述1.热轧钢屈服强度介于295~390MPa的钢，大都属于热轧钢。热轧钢主要靠Mn、Si的固溶强化作用提高强度。在低碳条件下，锰含量不大于1.6%，硅含量不大于0.6%时，可以保持较高的塑性和韧性。热轧钢的综合力学性能和加工工艺性能都较好，而且原材料资源丰富，冶炼工艺简单，因而在国内外得到普遍应用。上一页下一页返回6.1热轧及正火钢的焊接Q345是国内应用最广泛的高强度钢。与Q235相比，锰含量由0.65%提高到1%~1.6%，并加入微

4、量V、Nb、Ti等元素，强度提高近50%。按照钢中锰、硅含量的不同，Q345又分为A~E5个质量等级。其中Q345A相当于旧牌号的16Mn,Q345C相当于锅炉压力容器用钢中的16Mng和16MnR。Q390钢是在Q345的基础上提高了钒的含量，并加入一定量的铬(含量≤0.30%)和镍(含量≤0.70%)而成。钒的增加进一步保证了沉淀强化作用和细化晶粒的作用。铬是固溶强化元素，并能增加钢中珠光体的相对含量，少量的Cr对钢的塑性无明显的影响。镍也是固溶强化元素，对一般非热处理强化钢，加入镍可提高强度而基本不降低塑性和韧性。上一页下一页返回6.1热轧及正火

5、钢的焊接热轧钢的组织为“铁素体+珠光体”，当板厚较大时，可以要求在正火条件下供货，经正火处理可使钢的化学成分均匀化，塑性、韧性提高，但强度略有下降。2.正火状态下使用的钢这类钢中除了15MnTi外，主要是含V、Nb钢。这种钢利用Nb和V的碳、氮化物弥散质点所起的沉淀强化和细化晶粒的作用来达到良好的综合性能。另外，由于Nb和V的强化作用，可以适当降低钢中的含碳量，这对改善材料的焊接性和韧性都是有利的。这类钢的特点是屈强比高。因此，从提高抗拉强度和降低屈强比出发，一般将V、Nb正火钢中的碳含量控制在0.15%~0.2%范围内。上一页下一页返回6.1热轧及正

6、火钢的焊接属于这种类型的钢Q420,WH530和WH590等。Q420的化学成分与Q390相比，锰含量和铬含量的上限值略有提高。为了保证碳化物充分析出，需要进行正火处理。由于碳化物质点的沉淀强化与细化晶粒作用，在提高强度的同时还能改善韧性。此外，碳化物的析出降低了固溶在基体中的碳，使淬透性下降，焊接性亦有所改善。WH530是武汉钢铁公司为了适应市场需要研制的新钢种，其强度、韧性优于目前应用较广泛的16MnR，焊接性良好。该钢的供货牌号为15MnNbR(WH530)。WH530钢板的成功研制与生产，为水电站压力钢管、压力容器(特别是球形储罐)用钢提供了新

7、的品种。上一页下一页返回6.1热轧及正火钢的焊接WH590的供货牌号为17MnNiVNbR(WH590)，它具有高韧性和优良焊接性。WH590在液化气体槽车上的成功应用，有效解决了槽车壁厚大、自重系数高、容量比小缺点，为我国国产槽车的大型化起到了积极作用。3.正火+回火状态使用的钢这类钢中一般加入0.5%的钼以提高强度、细化组织，并提高钢的中温耐热性能。但含Mo钢在正火后往往得到上贝氏体+少量铁素体，韧性和塑性指标不高，必须在正火后进行回火才能获得良好的塑性和韧性。大多数含Mo的低合金钢在Mn-Mo系的基础上填加Ni或Nb,Ni可提高厚板的低温韧性，如

8、13MnNiMoNb钢。上一页下一页返回6.1热轧及正火钢的焊接13MnNiMoNb钢是我国在