最新2[1].5-结构钢的焊接解析PPT课件.ppt

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1、2[1].5-结构钢的焊接解析主要内容一、概述及钢的分类二、合金结构钢的种类与性能三、合金结构钢的焊接性分析四、合金结构钢的焊接工艺要点2在大量的工程结构中，目前金属材料仍处于主导地位，而且一直在不断地发展和更新，如超高强度钢、双相不锈钢、耐热钢等。合金结构钢综合性能优异，经济效益显著，是焊接结构中用量最大的一类工程材料。1、低合金钢的发展随着科学的发展和技术进步，焊接结构设计日益趋向高参数，对钢材的性能提出了越来越高的要求。低合金钢由于性能优异和经济效益显著，在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。一、概述3当前钢铁材料的发展已经达到相当高的水平，单纯采用传统的调整化学成

2、分和改善热处理工艺来提高材料的性能和发展新型材料的潜力不大，必须依靠先进的工艺和制造技术，以达到大幅度提高材料性能的目的。这些先进的工艺和制造技术主要有：1)采用控扎控冷和控制杂质含量以及多元微合金化生产新型高强度钢；2)采用定向结晶、微晶化控制凝固过程生产用于制造涡轮叶片的高温合金；3)采用机械合金化生产具有优异性能的新型合金，如高熔点氧化物弥散强化的超级合金，寿命比同类高温合金延长10倍以上。72、合金结构钢的应用合金结构钢在工业生产和国防建设的各个领域取得了十分明显的经济和社会效益。合金结构钢强度高、韧性好，为节约钢材和减轻焊接结构自重创造了条件。以下是合金结构钢

3、应用领域的几个例子。(1)低合金钢低合金钢在建筑、桥梁、工程机械等产业部门得到广泛的应用。当低合金钢用于桥梁、海上建筑和起重机械等重要焊接结构时，应根据结构的最低工作温度提出冲击韧度的要求。对于车辆、船舶、工程机械等运行结构，减轻自重可以节约能源、提高运载能力和工作效率。因此采用焊接性好的低碳调质钢可促进工程结构向大型化、轻量化和高效能方向发展。8(2)锅炉和压力容器用钢与普通结构钢相比锅炉和压力容器用的低合金钢应具有较高的高温强度，常温和高温冲击性能、抗时效性，抗氢和硫化氢性能以及抗氧化性等。各国锅炉和压力容器规程中对钢材的极限使用温度有严格的规定。例如，工作温度在4

4、50℃以上应采用Mo钢或Cr-Mo钢。工作温度超过550℃，则应采用2.25Cr-Mo钢或Cr-Mo-V钢。(3)船舶用低合金钢对于船舶用钢，其焊接性和抗脆断性能的高度重视。船舶用钢的共同特点是对C、Mn和其他合金元素的含量作了严格的控制。例如，对屈服强度低于250MPa的普通船舶用钢，提出了(wC+wMn)/6不大于0.40%的规定；对于低合金高强钢，合金元素总的质量分数规定不超过2%，并且须采用Al或Nb、V联合细化晶粒。9(4)低温钢近年来，随着石油化学工业的迅速发展，各种液态烯烃低温贮存设备的需求量急剧上升，促使冶金部门开发各种低温用钢以满足不同低温工作条件的要

5、求。低温钢的性能要求比较高，要在保证良好焊接性的前提下，具有足够高的低温韧性。为了保证低温韧性的要求，几乎所有的低温钢都应细化晶粒处理，一般为正火状态或调质状态供货。低温钢应具有较好的焊接性，只有Ni的质量分数高于3%的镍钢对多次重复的焊接热循环有一定的敏感性。10一、钢的分类工业用钢的分类方法很多，可以按化学成分、性能、品质、用途、内部组织等进行分类。按用途分结构钢工具钢特殊性能钢专业用钢11一、钢的分类按化学成分分碳钢合金钢低碳钢wc<0.25wt%中碳钢wc=0.25～0.6wt%高碳钢wc>0.6wt%低合金钢w<5wt%中合金钢w=5～10wt%高合金钢w>1

6、0wt%12一、钢的分类低合金高强钢低合金特殊用钢低合金钢(按用途)珠光体耐热钢低温钢低合金耐蚀钢131.1高强钢主要用于常规条件下要求能承受静载和动载的机械零件和工程结构，如压力容器、动力设备、工程机械、交通运输工具、桥梁、建筑结构、管道、船舶和海洋工程结构等。它的主要性能是力学性能，合金元素的加入是为了保证足够的塑性和韧性的前提下，获得不同的强度等级。按供货状态分，强度用钢大致分为热轧与正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢等三类。各类的组织性能有其共同特点，且与焊接性密切相关。(1)热轧及正火钢屈服强度为294~490MPa，在热轧或正火状态下使用，属于非热处理强化钢。包

7、括微合金化控轧钢、抗层状撕裂的Z向钢等。这类钢广泛应用于常温下工作的一些受力结构，如压力容器、动力设备、工程机械、桥梁、建筑结构和管线等。二、合金结构钢的种类与性能1.分类(2)低碳调质钢屈服强度为490~980MPa，在调质状态下供货使用，属于热处理强化钢。这类钢的特点是含碳量较低（一般碳的质量分数为0.22%以下），既有高的强度，又兼有良好的塑性和韧性，可以直接在调质状态下进行焊接，焊后不需进行调质处理。这类钢可用于大型工程机械、压力容器及舰船制造等。(3)中碳调质钢屈服强度一般在880~1176MPa以上，钢中含碳量较高（碳的质量分