① 二氧化碳保護焊焊絲種類
在二氧化碳保護焊接中,焊絲的選擇取決於焊接材料的性質和要求。實心焊絲是一類,用於確保焊縫性能,通常含有適量的合金元素,如硅錳,以降低含碳量(通常控制在0.1%以下),並通過聯合脫氧技術製成。實心焊絲的常見直徑包括φ0.8mm、φ0.9mm、φ1.0mm、φ1.2mm和φ1.6mm,精度范圍在+0.01mm至-0.04mm之間。以下是幾種常見的實心焊絲類型:
1. 焊接低碳鋼和低合金鋼時,通常使用H08MnSiA、H08MnSi和H10MnSi焊絲。
2. 焊接低合金鋼強度鋼時,推薦使用H08Mn2SiA、H10MnSiMo和H10Mn2SiMoA。
3. 對於貝氏體鋼,推薦使用H08Cr3Mn2MoA焊絲。
4. 為了減少微氣孔和飛濺,抗氣孔焊縫中常用H0Cr18Ni9、H1Cr18Ni9、H1Cr18Ni9Ti焊絲。
5. 焊接不銹鋼薄板時,常見的焊絲有H0Cr18Ni9、H1Cr18Ni9、H1Cr18Ni9Ti以及H1Cr18Ni9Nb。
另一種常見的焊絲類型是葯芯焊絲,它是用薄鋼帶捲成管狀,內部填充特定成分的葯粉,通過拉制而成。葯芯焊絲的特點是能提供氣渣聯合保護,有助於形成良好的焊縫形狀,同時飛濺較小。常用的葯芯焊絲品種包括YJ502、YJ507、YJ507CuCr、YJ607和YJ707。
二氧化碳氣體保護電弧焊使用二氧化碳(有時採用CO2+Ar的混合氣體)作為保護氣體,主要用於手工焊接。由於二氧化碳氣體的熱物理性能的特殊影響,使用常規焊接電源時,焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡,通常需要採用短路和熔滴縮頸爆斷。因此,與MIG焊自由過渡相比,飛濺較多。但如採用優質焊機,參數選擇合適,可以得到非常穩定的焊接過程,使飛濺降低到最小程度。由於所用保護氣體價格低廉,採用短路過渡時焊縫成形良好,加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內部缺陷的高質量焊接接頭。因此,這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要的焊接方法之一。
② 簡述焊條選用應遵守的基本原則
1. 等強度原則:選擇與母材強度等級相當的焊條。這一原則適用於焊接低碳鋼和低合金鋼。
2. 同成分原則:選擇與母材化學成分相似或相同的焊條。此原則適用於焊接耐熱鋼、不銹鋼等特定金屬材料。
3. 抗裂紋原則:選用抗裂性能良好的鹼性焊條,以防止焊接過程中或使用後接頭出現裂紋。這通常針對剛度大、形狀復雜、承受動載荷的焊接結構。
4. 抗氣孔原則:在受焊接工藝條件限制的情況下,如接頭部位難以清理油污、鐵銹等,應選擇抗氣孔能力強的酸性焊條,以防焊接時氣體被困在焊縫中形成氣孔。
③ 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。
④ 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。
⑤ Q235焊接時應選用什麼焊條
1. 當焊接Q235低碳結構鋼時,適宜選擇鈦鈣型焊條J422,也稱為E4303焊條。
2. J422焊條屬於酸性焊條,其葯皮為鈦鈣型,字母"J"代表結構鋼焊條,數字"42"表示焊縫金屬的抗拉強度為42kg/mm²。
3. 這種焊條適用於焊接低碳鋼結構和強度等級較低的低合金鋼,常被用於建造鋼結構建築物和焊接普通碳鋼管道。
4. J422焊條有多種直徑可供選擇,從2.5mm到6.0mm不等,適用於全位置焊接,且可使用交直流兩種電源。
5. 使用J422焊條進行焊接時,電弧穩定,飛濺較少,焊渣易於清除,焊縫成型美觀,具有優良的焊接工藝性能和力學性能。
6. 焊條葯皮的配方包含金紅石、鈦白粉、鈦鐵礦、大理石、白雲石、白泥、錳鐵、雲母和適量水玻璃等成分。