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低碳鋼和低合金鋼焊接的主要問題是什麼

發布時間:2022-08-30 13:46:48

❶ 低合金鋼焊接時的主要問題是什麼.低合金鋼焊接時的主

冷裂紋即延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。延遲裂紋的產生原因 ① 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。 ② 擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋) ③ 存在較大的焊接拉應力

❷ 鋼結構焊接後產生殘余應力和變形的主要原因是什麼

焊件在焊接過程中,熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限(Yield strength),以致冷卻後焊件中留有未能消除的應力。 這樣,焊接冷卻後的殘余在焊件中的宏觀應力稱為殘余焊接應力。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。 焊接殘余應力,是焊接工程研究領域的重點問題。涉及焊接的各種工程應用中,都十分關注殘余應力的影響。例如,在土木工程領域,對於鋼結構焊接連接,殘余應力對結構的疲勞性能,穩定承載力等均有影響。
焊接應力有暫時應力與殘余應力之分。暫時應力只在焊接過程中一定的溫度條件
下存在,當焊件冷卻至常溫時,暫時應力即行消失。焊接殘余應力是指焊件冷卻後殘留在焊件內的應力。從結構的使用要求來看,焊接殘余應力有著重要意義。殘余應力按其方向可分為縱向、橫向和沿厚度方向的應力三種。
1.縱向焊接殘余應力
焊接過程一個不均勻加熱和冷卻的過程。在施焊時,焊件上產生不均勻的溫度場,
焊縫及附近溫度最高,可達1600℃以上,其鄰近區域則溫度急劇下降。不均勻的溫度場將產生不均勻的膨脹。焊縫及附近高溫處的鋼材膨脹最大,由於受到兩側溫度較低,膨脹較小的鋼材的限制,產生了熱狀態塑性壓縮。焊縫冷壓時,被塑性壓縮的焊縫區趨向於縮得比原始長度稍短,這種縮短變形受到焊縫兩側鋼材的限制,使焊縫區產生縱向拉應力。在低碳鋼和低合金鋼中,這種拉應力以常達到鋼材的屈服強度。焊接殘余應力是荷載未作用時的內應力,因此會在焊件內部自相平衡,這就必然在距焊縫稍遠區域應力。用三塊剪切下料的鋼板焊成的工字形截面,縱向焊接殘余應力分布。
2.橫向殘余應力
橫向殘余應力產生的原因有:①由於焊縫縱向收縮,兩塊鋼板趨向於外彎成弓形的趨勢,但在實際上焊縫將兩塊鋼板連成整體,不能分開,於是在焊縫中部將產生橫向拉應力,而在兩端產生橫向壓應力。②焊縫在施焊過程中,先後冷卻的時間不同,先焊的焊縫已經凝固,且具有一定的強度,會阻止後焊焊縫在橫向的自由膨脹,使其產生橫向的塑性壓縮變形。當焊縫冷卻時,後焊焊縫的收縮受到已凝固焊縫的限制而產生橫向拉應力,同時在先焊部分的焊縫內產生橫向壓應力。橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向及先後次序有關,焊縫的橫向殘余應力是上述兩種原因產生的應力的合成。
3.沿焊縫厚度方向的殘余應力
在厚鋼板的連接中,焊縫需要多層施焊。因此,除有縱向和橫向殘余應力之外,沿厚度方向還存在著殘余應力。這三種應力可能形成比較嚴重的同號三軸應力;會大大降低結構連接的塑性。這就是焊接結構易發生脆性破壞的原因之一。
以上分析是焊件在無外加約束情況下的焊接殘余應力。若焊件施焊時處在約束狀態,如採用強大夾具或焊件本身剛度較大等,焊件將因不能自由伸縮變形而產生更大的焊邊殘余應力,且隨約束程度增加而增大。
如果想要解決殘余應力和焊接變形的問題最好的辦法是振動時效啊,沒有 熱時效那麼麻煩而且還能消除95%以上的殘余應力,華雲家的就不錯,你可以看一下。。。

❸ 簡述碳素鋼和低合金結構鋼的焊接性能

合結鋼為得到或改進鋼的某些性能而在鋼中加入一種或多種合金元素規定含量界限值(gb/t
13304)的金屬材料。根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
例如:低合金高強鋼①低c:<0.2%②me以mn為主、mn和si固溶強化③加入v,nb,ti
等元素細化f晶粒和細化k而沉澱強化④加入p細化珠光體⑤加入cu抗腐蝕
,所以性能特性①高強度:σs>300mpa②高韌性③良好焊接性能和冷成形性能
l

❹ 試指出低碳鋼和合金鋼熱影響區的組織有何異同,怎樣才能防止合金鋼的焊接裂紋

低碳鋼的焊抄接結構,用手工電弧焊或埋弧焊自動焊時,熱影響區尺寸較小,對焊接產品質量影響較小,焊後可不進行熱處理;對於低合金鋼焊接結構或用電渣焊焊接的結構,熱影響區較小,焊後必須進行處理,通常可用正火的方法,細化顆粒,均勻組織,改善焊接接頭的質量;對於焊後不能進行熱處理的焊接結構,只能通過正確選擇焊接方法,合理制定焊接工藝來減小焊接熱影響區,一保證焊接質量。
怎樣才能防止合金鋼的焊接裂紋?焊前應將焊件加熱到一定溫度後才進行焊接。

❺ 電焊的簡答題, 1簡述奧氏體不銹鋼的焊接工藝特點 2異種金屬焊接的主要問題是什麼 3低碳鋼與低合

異種金屬焊接的主要問題是什麼?

1)異種金屬的熔點差異。異種金屬的熔點相差越大,越難進行焊接。這是因為熔點低的金屬達到熔化狀態時,熔點高的金屬仍呈固體狀態,這時已經熔化的金屬容易深入過熱區的晶界,使過熱區的力學性能降低;當熔點高的金屬融化時,就會造成熔點低的金屬流失,合金元素燒損或蒸發,使焊接接頭難以癒合。
2)異種金屬的線脹系數差異。線脹系數大的金屬熱膨脹率達,冷卻時收縮也大,在熔池結晶時會產生很大的殘余應力,容易引起焊縫開裂。
3)異種金屬的熱導率和比熱差異。異種金屬的熱導率和比熱相差越大,越難進行焊接。金屬的熱導率和比熱容差異會使焊縫的結晶條件變化,晶粒粗化嚴重,並影響難熔金屬的潤濕性能。因此,應選用強力熱源進行焊接,焊接時熱源的位置要偏向導熱性能好的母材金屬一側。
4)異種金屬的氧化性差異。異種金屬焊接時如果存在氧化性強的組元,焊接難度增大。
5)異種金屬的相溶性差異。異種金屬之間能否進行焊接,決定於這兩種金屬在焊接條件下,它們合金元素之間的相互作用。當兩種金屬元素之間不但能在液態而且在固態下都相互溶解,能形成一種新相—固溶體,那麼這兩種金屬元素之間便具備了冶金學上的「相溶性」,原則上是可以焊接的。
6)異種金屬焊接的強度差異。異種金屬焊接時,焊縫和兩種母材金屬不易達到等強度,這是由於焊接時熔點低的金屬元素容易燒損、蒸發,從而導致焊縫的化學成分發生變化,力學性能降低。尤其是焊接有色金屬,這種現象更為明顯。

❻ 焊接時低合金鋼出現焊接問題應採取哪些措施,焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料有哪些,是怎麼焊前預熱的

一、焊接時低合金鋼出現焊接問題
強度級別較低的低合金高強鋼,如300~400MPa級,由於鋼中合金元素含量較少,其焊接性良好,接近於低碳鋼。隨著鋼中合金元素的增加,強度級別提高,鋼的焊接性也逐漸變差,出現的主要問題是:
1、熱影響區的淬硬傾向 含碳時較少、強度級別較低的鋼種,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV鋼等,淬硬傾向很小。隨著強度級別的提高,淬硬傾向也開始加大,如16Mn、15MnV鋼焊接時,快速度冷卻會導致在熱影響區出現馬氏體組織。
2、冷裂紋 低合金高強鋼焊接時,熱影響區的冷裂紋傾向加大,並且這種冷裂紋往往具有延遲的性質,危害性很大。例如,材料為18MnMoNb鋼壁厚 115mm 的一大型容器,由於預熱溫度不夠,焊後在熱影響區形成大量冷裂紋。
低合金高強鋼的定位焊縫很容易開裂,其原因是由於焊縫尺寸小、長度短、冷卻速度快,這種開裂屬於冷裂紋性質。
3、熱裂紋 一般情況下,強度等級為294~392MPa的熱軋、正火鋼,熱裂傾向較小,但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道(如根部焊道或靠近坡口邊緣的多層埋弧焊焊道)中也會出現熱裂紋。電渣焊時,若母材的含碳量偏高並含鎳時,電渣焊縫中可能會出現呈八字形分布的熱裂紋。
強度等級為800~1176MPa的中碳調質鋼(如30CrMnSiA鋼),焊接時熱裂的敏感性較大。
4、粗晶區脆化 熱影響區中被加熱至 1100℃ 以上的粗晶區,當焊接線能量過大時,粗晶區的晶粒將迅速長大或出現魏氏組織而使韌性下降,出現脆化段。
13 試述低合金高強鋼焊接時的主要工藝措施。
⑴預熱 預熱是防止裂紋的有效措施,並且還有助於改善接頭性能。但預熱會惡化勞動條件,使生產工藝復雜化,過高的預熱溫度還會降低接頭韌性。因此,焊前是否需要預熱以及預熱溫度的確定應根據鋼材的成分(碳當量)、板厚、結構形狀、剛度大小以及環境溫度等決定。
⑵焊接線能量的選擇 含碳低的熱軋鋼(09Mn2、09MnNb鋼等)以及含碳量偏下限的16Mn鋼焊接時,因為這些鋼的冷裂淬硬、脆化等傾向小,所以對焊接線能量沒有嚴格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn鋼時,為降低淬硬傾向,焊接線能量應偏大一點。對於含V、Nb、Ti的鋼種,為降低熱影響區粗晶脆化所造成的不利影響,應選擇較小的焊接線能量。如15MnVN鋼的焊接線能量應控制在40~45kJ/cm以下。
對於碳及合金元素含量較高而屈服點為490MPa的正火鋼(如18MnMoNb鋼等),因淬硬傾向大,應選擇較大的焊接線能量,但當採用焊前預熱時,為了避免過熱傾向,可以適當地減少線能量。
⑶後熱及焊後熱處理 後熱是指焊接結束或焊完一條焊縫後,將焊件立即加熱至150~250℃范圍內,並保溫一段時間,使接頭中的氫擴散逸出,防止延遲裂紋產生。
對於厚壁容器、高剛性的焊接結構以及一些在低溫、耐蝕條件下工作的構件,焊後應及時進行消除應力的高溫回火,其目的是消除焊接殘余應力,改善組織。
焊後立即進行高溫回火的焊件,無需再進行後熱處理。
二、16Mn鋼的焊接工藝
16Mn鋼屬於碳錳鋼,碳當量為0.345%~0.491%,屈服點等於343MPa(強度級別屬於343MPa級)。16Mn鋼的合金含量較少,焊接性良好,焊前一般不必預熱。但由於16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大,所以在低溫下(如冬季露天作業)或在大剛性、大厚度結構上焊接時,為防止出現冷裂紋,需採取預熱措施。不同板厚及不同環境溫度下16Mn鋼的預熱溫度,見表8。
16Mn鋼手弧焊時應選用E50型焊條,如鹼性焊條E5015、E5016,對於不重要的結構,也可選用酸性焊條E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件,可選用E4315、E4316焊條。
焊接16Mn鋼的預熱溫度
焊件厚度 (mm) 不同氣溫下的預熱溫度計(℃)
16以上 不低於- 10℃ 不預熱,- 10℃ 以下預熱100~150℃
16~24 不低於- 5℃ 不預熱,- 5℃ 以下預熱100~150℃
25~40 不低於 0℃ 不預熱, 0℃ 以下預熱100~150℃
40以上 均預熱100~150℃
16Mn鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431(開I形坡口對接)或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431(中板開坡口對接),當需焊接厚板深坡口焊縫時,應選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。
16Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼,用於製造焊接結構的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。
三、18MnMoNb鋼的焊接工藝
18MnMoNb鋼的屈服點等於490MPa(屬於490MPa級鋼),由於碳及合金鋼元素的含量都較高,所以淬火硬傾向及冷裂傾向均比16Mn鋼大。焊接工藝要點:
1)除電渣焊外,焊前對焊件應採取預熱措施,預熱溫度控制在150~ 180℃ 。對於剛度較大的接頭,預熱溫度應提高至180~ 230℃ 。焊後或中斷焊接時,應立即進行250~ 350℃ 的後熱處理。
2)為保證接頭性能和質量,應適當控制焊接線能量,如手弧焊時,焊接線能量應控制在24kJ/cm以下;埋弧焊時,焊接線能量應控制在35kJ/cm以下。但焊接線能量不能過小,否則焊接接頭易出現淬硬組織和降低韌性。同時,層間溫度應控制在預熱溫度和 300℃ 之間。
4)焊後應進行熱處理。電渣焊接頭熱處理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接頭進行消除焊接殘余應力的高溫回火處理,回火溫度比一般鋼材回火溫度低 30℃ 左右。
18MnMoNb鋼手弧焊時應選用E60型焊條,如鹼性焊條E6015、E6016,
18MnMoNb鋼埋弧焊時H08Mn2MoA焊絲配合焊劑HJ431。
以上是兩種典型的低合金鋼的焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料選擇的焊接要點望閱讀後能得到一些啟發,以後在焊接低合金鋼是能派上用處。希望你能早日掌握此技術,祝你成功。

❼ 低碳鋼焊接時,選擇焊接方法的原則是什麼

低碳鋼焊接時,選擇焊接方法的原則:
(1)在滿足使用性能要求的前提下,應盡量回選用焊答接性較好的材料。
——低碳鋼和強度級別較低的低合金結構鋼(ωC<0.25%的低碳鋼和碳當量CE<0.4%的低合金鋼)。
(2)盡量採用廉價材料,僅在有特殊要求的部位採用特種材料,以降低成本——麻花鑽的工作部分用高速鋼製作,柄部用碳鋼製作,耐蝕件採用復合鋼板或在普通結構鋼表面堆焊耐蝕合金等。
(3)盡量選用軋制型材,以減少備料工作量和焊縫數量,降低成本,且減少焊接應力、變形和焊接缺陷。形狀復雜部位可採用沖壓件、鑄鋼件等以減少焊縫數量。

❽ 低碳鋼與奧氏體鋼焊接時會出現哪些現象,其焊接工藝要點是什麼

1. 坡口的制來作盡可能採用機加工V 型坡口自的角度一般比同鋼號相焊時的坡口角度大
母材厚度超過20 mm 的對接坡口宜選用U 型或雙U 型坡口
2. 奧氏體不銹鋼坡口側100 mm 范圍內應刷塗料以防止沾附焊接飛濺
3.氣體保護焊或氣體保護焊的打底焊應採用填絲的方式.
4.手工電弧焊應採用直線運條法多層多道焊控制熔池的寬度不大於焊條直徑的3倍每層焊道的厚度不大於3 mm
5.預熱溫度按低碳鋼或低合金鋼的要求選用且比其同鋼號焊接時的預熱溫度低
6.奧氏體不銹鋼與低碳鋼低合金鋼的焊接接頭一般不作焊後熱處理當要求熱處理時可採用在低碳鋼低合金鋼側坡口表面堆焊隔離層的工藝措施隔離層堆焊後推薦進行熱處,以減少母材對隔離層的稀釋採用隔離層後焊縫的焊接材料應根據相應的奧氏體不銹鋼母材選用當隔離層採用鎳基焊接材料時焊縫亦應採用鎳基焊接材料

鋼筋的焊接要注意 那些問題

鋼筋焊接時應注意哪些問題?
1、質量問題及現象
焊縫長度不夠,焊縫表面不平整,有較大的凹陷、焊瘤、焊縫有咬邊現象,焊條不合格,焊皮未敲掉,兩接合鋼筋軸線不一致。
2、原因分析
1)焊工不熟練,沒有取得焊工考試合格證書。
2)焊接完成後沒有測量充氣芯模焊縫長度。
3)焊條不合格,或選用焊條規格不對。
4)焊接完成後,沒有注意敲掉充氣芯模焊皮。
5)兩根焊接的鋼筋,其搭接端部沒有預彎。
3、預防措施
1)充氣芯模鋼筋焊接前,必須根據施工條件進行試焊,合格後方可正式施焊,焊工必須有考試合格證。
2)充氣芯模鋼筋接頭採用焊接或幫條電弧焊時,應盡量做成雙面焊縫。
3)充氣芯模鋼筋接頭採用搭接電弧焊時,兩鋼筋搭接端部應預先折向一側,使兩接合鋼筋軸線一致。
4)接頭雙面焊縫的長度不應小於5d,單面焊縫長度不應小於10d。
5)鋼筋接頭採用幫條電弧焊時,幫條應採用與主筋同級別的鋼筋,其總截面面積不應小於被焊鋼筋的截面積。幫條長度,如用雙面焊縫不應小於5d,如用單面焊縫不應小於10d。
6)所採用的焊條,其性能應符合低碳鋼和低合金鋼電焊條標準的有關規定。
7)受力鋼筋焊接應設置在內力較小處,並錯開布置。
8)電弧焊接與鋼筋彎曲處的距離不應小於10倍鋼筋直徑,也不宜位於構件的最大彎矩處。
9)焊接時,焊接場地應有適當的防風、雨、雪、嚴寒設施,環境溫度在5℃~-20℃時,應採取技術措施;低於-20℃進,不宜施焊。
10)焊接完成後,應及時將焊皮敲掉。

❿ 不同的材料之間焊接有什麼注意的

一、電弧的長度

電弧的長度與焊條塗料種類和葯皮厚度有關系。但都應盡可能採取短弧,特別是低氫焊條。電弧長可能造成氣孔。短弧可避免大氣中的O2、N2等有害氣體侵入焊縫金屬,形成氧化物等不良雜質而影響焊縫質量。

二、焊接速度

適宜的焊接速度是以焊條直徑、塗料類型、焊接電流、被焊接物的熱容量、結構開頭等條件有其相應變化,不能作出標準的規定。

保持適宜的焊接速度,熔渣能很好的覆蓋著熔潭。使熔潭內的各種雜質和氣體有充分浮出時間,避免形成焊縫的夾渣和氣孔。在焊接時如運棒速度太快,焊接部位冷卻時,收縮應力會增大,使焊縫產生裂縫。

(10)低碳鋼和低合金鋼焊接的主要問題是什麼擴展閱讀

焊絲的選用:

①根據被焊結構的鋼種選擇焊絲

對於碳鋼及低合金高強鋼,主要是按「等強匹配」的原則,選擇滿足力學性能要求的焊絲。

對於耐熱鋼和耐候鋼,主要是側重考慮焊縫金屬與母材化學成分的一致相似,以滿足耐熱性和耐腐蝕性等方面的要求。

②根據被焊部件的質量要求選擇焊絲

與焊接條件、坡口形狀、保護氣體混合比等工藝條件有關,要在確保焊接接頭性能的前提下,選擇達到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。

③根據現場焊接位置對應於被焊工件的板厚選擇所使用的焊絲直徑,確定所使用的電流值,選擇適合於焊接位置及使用電流的焊絲牌號。

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