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舍夫勒图适合什么焊缝

发布时间:2022-11-04 01:10:11

㈠ 什么叫异种钢焊接

异种钢焊接:
通俗的来讲,即不同种材质的钢材通过焊接方法熔融在一起的过程成为异种钢焊接。
例如:奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接;珠光体钢和马氏体钢的焊接;珠光体钢和贝氏体刚的焊接等等.
一,焊接接头的特点
异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:
1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中,两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分,也受焊接工艺的影响,易采用小电流、浅熔深。
2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下,接头内的各区域组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。
熔合比(稀释率)θ-在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。用实验测得的。
θ=A/A+B=A1+A2/A1+A2+B
θ取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮(焊剂)的性质以及焊条(焊丝)
的倾角等因素
3.性能的不均匀性。由于组织、成分的变化,代来了性能上的不同,各种变化会呈倍数关系变化,特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大,同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。
4.应力场分布不均匀。由于组织、成分的不同,接头的热膨胀系数和导热系数也不同,热膨胀系数不同引起塑性区域不同,残余应力不同;导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值,导致接头发生断裂。 总之,对于异种钢焊接接头,其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。
二,异种钢焊缝金属的成分、组织的控制
1.焊缝成分与舍夫勒组织图的关系。异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同,要推算焊缝金属的成分、组织及性能。舍夫勒组织图就有这个功能。
奥氏体形成元素的镍当量计算公式:
Nieq=wNi+30wC+0.5wMn 铁素体形成元素的铬当量计算公式:
Creq=wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb
也可以由母材、填充金属的成分和稀释率求出焊缝金属的成分。
2.影响稀释率的因素。
2.1预热的影响.预热温度高,稀释率大,因为熔深增加了;反之就小。要适中。
2.2焊接参数.电流大,稀释率大;焊接速度小,稀释率小。由于母材熔化的单位面积的
大小的影响。
2.3焊接方法.
2.4接头形式.坡口大,稀释率小;坡口窄,稀释率变化不大。
不同焊接方法焊接异种金属的特点(优缺点):
1.熔化焊:总有部分母材熔入焊缝引起稀释,使接头各区域组织状态不同.通过调整工艺可
以控制高温的停留时间和减少熔深降低稀释率。
2.压力焊:接热温度不高或不加热,减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响,防止
产生脆性的金属间化合物,不存在稀释率引起的接头性能问题。压力焊设备目前还不普及,限制了应用范围。
3.其他方法:母材不发生熔化和结晶过程,对接头影响不大。在重要设备中使用的较少。

㈡ A132不锈钢焊条 焊接 16MnNb 后,焊接接头组织主要是铁素体还是奥氏体焊后回火对组织影响是什么求解答

用A132不锈钢焊条焊接16MnNb钢,相当于异种钢焊接,根据不锈钢的舍夫勒组织图,其接头的焊缝组织,由于母材的稀释作用,焊缝组织已不是奥氏体组织,而是马氏体组织。
焊后回火时由于碳的迁移扩散,低合金一侧的碳原子会向高合金焊缝扩散,因此会在低合金一侧形成脱碳层,而在高合金焊缝一侧形成增碳层,增碳层主要组织是碳化物,会在焊缝的熔合区附近使接头硬度增高。这种硬度突变 ,对接头的工作性能是有害的,在接头受力时,易在此部位造成破坏。

㈢ 舍夫勒组织图的详细阐述

舍夫勒组织图表征不锈钢焊缝金属之化学组成(不计氮元素)与相组织的定量关系图。是舍夫勒(sehaeffler)根据不锈钢手工电弧焊的焊缝组织实测统计绘成的组织图(1949年)。利用此图,可依据熔数金属的化学组成推算出焊缝金属的相组织及铁素体量。通过调整焊缝金属的化学组成,控制铁素体的适当含量,以防止焊接热裂纹产生,这是改善不锈钢焊接性的有效方法。组织图中,纵坐标用Nieq(镍当量)表示,镍当量是反映不锈钢焊缝金属组织奥氏体化程度的指标。其量值是根据焊缝金属组织中包含的奥氏体元素(如镍,碳,锰等),按其奥氏体化作用的强烈程度折算成相当于若干个镍之总和;横坐标用Creq(铬当量)来表示,铬当量是反映焊缝金属组织的铁素体化程度的指标,其量值是根据参与焊缝组织中的铁素体化元素(如铬,铝,硅,妮等),按其铁素体化作用的强烈程度,折算成相当于若干个铬之总和。图中标有:A(奥氏体),F(铁素体),M(马氏体)等组织的区域范围。根据被焊母材和添加焊接材料的化学成分,用熔焊稀释率换算出焊缝金属的化学组成,并分别折算成镍当量和铬当量,即可在组织图中查出焊缝金属组织的相组织和铁素体的含量。反之,也可以按照对焊缝金属组织的相组成要求,确定对应的镍当量和铬当量值。然后,据此组织图进行焊缝金属化学组成的调整。舍夫勒组织图考虑了化学成分对组织的影响,但未考虑到实际结晶条件及合金元素存在形态的影响。实际上,合金元素只有在固溶状态下才对下奥氏体与a铁素体的比例发生影响。如合金元素以化合物形式沉淀时,并不能影响Y与己的比例。而不同的焊接方法,焊接工艺及接头形式,都会对熔焊稀释率和熔池的凝固结晶条件产生影响。利用舍夫勒组织图估算的占更:幸耳谋丈蒸刹舍夫勒组织图铁素体含量同实测值有所出入(按体积,估算精度为士之属的相组织及铁素体4%)。尽管如此,工程上用此组织图估算不锈钢焊缝金1成,控制铁素体的适当属组织的相织成较为简便,仍具有一定的实用价值。这是改善不锈钢焊接性(孙林森)

㈣ 舍夫勒组织图的基本信息

舍夫勒图是用来预测异种钢焊接时焊缝的组织成分的。我也没找到这种图,不然可以帮您解释,可以的话,请您发到这里来,大家帮您分析。任何一个2维坐标图,一般X轴表示是不同的条件,比如时间,温度等,而Y轴则代表性能的数值,所以坐标图就是在不同条件下,所要显示的性能数值点的集合。

㈤ 珠光体刚焊接接头组织性能是什么

珠光体刚焊接接头组织性能:
珠光体钢焊接接头分为焊缝区、熔合区和热影响区三个主要特征区。采用奥氏体钢焊条时,焊缝组织为奥氏体加少量的骨架状铁素体。熔合区为针状组织和不易被腐蚀出来的“白亮”带;靠近熔合区为具有粗大组织的热影响区。显微硬度测试表明:熔合区为一个高硬度区。
珠光体钢焊缝金属的稀释程度受焊接方法、接头形式、焊接工艺参数(焊接电流、焊接速度)、预热温度、焊工操作技术等因素影响。由于稀释、电弧对流和机械搅拌等作用,焊缝金属是奥氏体钢焊条与珠光体母材的均匀混合区。不同的坡口形式和焊接工艺,母材对填充金属的稀释程度也不一样。
焊接金属的化学成分可以根据填充金属、母材成分和熔合比来计算。焊缝组织可以根据舍夫勒焊缝组织图预测。实际上,焊缝中间部位与焊缝边缘的化学成分有很大的差别,熔池边缘靠近固态母材处,液态金属的温度较低、流动性差,液态停留时间较短,受到机械搅拌作用比较弱,是一个滞留层。该处熔化的母材与填充金属不能充分地混合,而且越靠近熔合区,母材成分所占比例越大。
珠光体钢焊缝中Cr、Ni元素向熔化的母材中扩散,以及母材中碳元素由于受Cr的亲和作用向焊缝中扩散,最终形成一个合金元素浓度梯度。
20号钢与Cr25Ni20(A402)熔合区附近,合金元素的成分分布。因焊缝中的Cr、Ni含量较高,达到了Schaffler焊缝组织图中单相奥氏体要求的含量,使得奥氏体组织融合过渡区中的Cr、Ni不足以形成单相奥氏体,快速冷却时可能形成脆性马氏体组织。
Cr5Mo钢与Cr25-Ni13(A302)熔合区附近合金元素的成分分布。这种合金元素浓度的变化必然引起组织变化,形成一个称为熔合区的过渡区。该过渡区虽然很窄,但对焊接接头的力学性能有重要影响。
奥氏体焊缝与低碳钢焊接熔合区两侧在焊态及经过高温加热处理后C、Cr元素的电子探针分子结果。显然,经过6000℃×100h高温加热处理后,在焊接熔合区靠近焊缝金属一侧的碳含量显著增加,使熔合区附近的组织性能发生明显变化,尤其是冲击性降低。
Cr是强碳化物形成元素,碳原子沿着激活能较低的晶体边缘由焊缝扩散迁移到熔合区后,有C元素形成稳定的碳化合物Cr23C6。由于熔合区的碳化物溶解和随后向焊缝空隙扩散进行的较慢,从而形成明显的脱碳层。提高焊缝中的铬含量或铁素体化元素的含量将促使脱碳层的宽度增加。
Ni是奥氏体化元素,会增大碳的活度系数,降低碳化物的化学稳定性,并消弱碳化物形成元素对碳的结合能力。熔合过渡区的宽度主要受焊接工艺和填充金属中化学成分的影响,如采用大电流和高Ni含量的焊条就能够减小熔合区的宽度,特别是马氏体层的宽度。
珠光体钢的异质接头在425℃以下工作时,采用25-13型填充金属焊接的接头性能良好;在425℃以上工作时,熔合区靠近珠光体易侧产生脆性带,导致接头沿熔合线断裂,所以当珠光体钢与奥氏体钢的异质接头在425℃以上或在温度、压力变化较大的环境下工作时,要采用镍含量大于25%的填充金属(如A507),甚至采用纯Ni基填充金属,将熔合区的低塑性带的宽度降低至最小,保证接头的强度和耐蚀性能。

㈥ 舍夫勒组织图的公式

舍夫勒焊缝组织图把焊缝室温组织与[Cr]和[Ni]所表示的焊缝成分联系起来.[Cr]称为铬当量,是把每一铁素体化元素,按其铁素体化的强烈程度折合成相当若干铬元素后的总和.[Ni]称为镍当量,是把每一奥氏体化元素,按其奥氏体化的强烈程度折合成相当若干镍元素后的总和.焊缝的[Cr]和[Ni]值可由母材和焊材的[mrq]和[Niq]值以及其它参数利用经验公式来确定.由下图可以看出,求出焊缝的[Cr]和[Ni],就可以确定焊缝组织.舍夫勒图中的铬、镍当量公式如下所示:
[Cr]=1%Cr+1%Mo+1.5%Si+0.5%Nb
[Ni]=1%Ni+30%C+0.5%Mn

㈦ 焊接不锈钢时,舍弗勒图的作用是

焊接不锈钢时,舍弗勒图的作用是,
不锈钢组织在焊接快速冷却条件下形成的焊缝组织与各元素的铬当量值和镍当量值的关系,
目前流行的不锈钢组织图有舍夫勒(Schaeffler)图、迪龙(Delong )图、霍尔(Hull)图和WRC图等,
而以舍夫勒(Schaeffler)图的使用最为广泛。

㈧ 不同接头形式硬度区域选择的特点

焊接接头,指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。或指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区。
焊缝区由接头金属及填充金属熔化后,又以较快的速度冷却凝固后形成。熔合区是熔化区和非熔化区之间的过渡部分。热影响区是被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域。经过足够多的实验表明,在一定范围内,硬度值与材料的抗拉强度有着一定的规律性,所以硬度值可以间接反映出焊接接头的抗拉强度。硬度值与抗拉强度的具体换算数值,见国标《GB/T_1172-1999黑色金属 硬度与强度换算值》。在焊接时环境温度低,焊口冷却太快,相当于作了淬火处理,
另一个是由于热应力和组织应力的存在亦产生这种现象,
条件允许可作正火,或退火处理,
一般有关焊接工艺和金属学上都有关于这方面问题的讨论,焊接金属的化学成分可以根据填充金属、母材成分和熔合比来计算。焊缝组织可以根据舍夫勒焊缝组织图预测。实际上,焊缝中间部位与焊缝边缘的化学成分有很大的差别,熔池边缘靠近固态母材处,液态金属的温度较低、流动性差,液态停留时间较短,受到机械搅拌作用比较弱,是一个滞留层。该处熔化的母材与填充金属不能充分地混合,而且越靠近熔合区,母材成分所占比例越大。

㈨ 复合板会发生干裂现象吗

不锈钢复合板焊缝产生裂纹的原因分析
1、是由化学成分和物理性能有很大差异、焊接性也有重大差别的两种钢材复合而成的稳中有跌,因而不可能用单一焊材和焊接工艺进行焊接。焊接时,应对基层和复层区别对待。如果单独采用适合于基层的焊材和焊接工艺,则焊接复层时焊缝会出现马氏体组织国内需求,不仅力学性能、耐蚀性能等使用性能不能满足材料要求创出新低,还容易产生焊接裂纹。如果单采用适合复层的焊接材料焊接,虽然能保证复层的使用性能加速提升,但基层则增大了裂纹倾向。
因此,在焊接不锈钢复合钢时,力学将基层的焊接尽可能同复层的焊接区分开来。
2、由于基层焊缝对复层焊缝的稀释作用急速下滑,将降低复层焊缝中的铬镍含量,增加复层焊缝的含碳量有效手段,易导致复层焊缝中产生马氏体组织出厂价格,从而降低焊接接头的塑性和韧性,并影响复层焊缝的所需要的性能。基层焊接时可能熔化不锈钢复层使得合金元素掺入而导致碳钢基层焊缝金属严重硬化和脆化,对冷裂纹极为敏感,易产生裂纹。不锈钢复合板焊接要求基层施焊时不得将基层金属沉积在复层上,复合层金属不允许熔入基层内。
3、基层用钢(主要为碳钢、低合金钢)与复层用钢(主要为奥氏体不锈钢)的物理性能有较大差异。由于奥氏体不锈钢的导热系数较低,热膨胀系数较大,奥氏体钢比基层金属收缩变形大,而基层金属却强烈束缚着过渡层金属的收缩。在焊缝方向上过渡层受拉应力作用。如果过渡层存在硬脆的马氏体组织在热应力的作用下,很容易产生裂纹杠杆效应。
4、在焊接时采用大的线能量焊接调整变化,易产生较大的焊接应力,焊接线能量太大,会造成焊接热影响区扩大和使焊缝及焊接热影响区组织晶粒粗化预期减弱,容易产生淬硬组织,降低焊缝韧性且不利于减少稀释率,增大了开裂倾向。
5、过渡层焊缝可有效防止基层焊缝母材的稀释同期增长,保证复层焊缝化学成分达到使用要求。对于不锈钢复合钢焊接而言,这是确保接头质量的一个重要方面。焊接过渡层的目的主要是为了补偿由于稀释所引起的合金元素(如铬、镍等)降低采取措施,使复层焊缝的合金成分保持应有的水平。过渡层焊接就是较为复杂的异种钢焊接,如果焊材选用不当,就不能保证复层焊缝性能投资咨询,且可能因此产生裂纹。不锈钢复合钢过渡层的焊接可通过舍夫勒组织图选用焊材,一般选用高铬镍焊材。
6、 由于焊工自身的技术水平问题资源储量,焊接操作时运条不平稳,没有控制基层焊缝高度和宽度,使基层高出了复合界面,或者复层母材熔入基层焊缝。如果基层焊缝偏高,则过渡层焊缝厚度会减小,焊接复层时由于焊接电流大而熔透过渡层,会造成复层金属熔入基层焊缝,这些都会造成更复杂成分和组织的焊缝,易形成、裂纹。因此,焊前应加强焊工的培训考试工作好消息,提高焊工的操作水平。
不锈钢复合板焊缝产生裂纹的解决方法
焊缝返修比较复杂,从基层侧开始返修,当缺陷靠近复合界面时,在补焊过程中可能将过渡层焊缝金属熔入基层焊缝。从复层侧开始返修,复合界面难以分清,补焊基层时,可能熔入复层。这样的情况下,焊缝成分、组织不易控制。另外局部区域的补焊会有较大的拘束应力。
这些因素共同作用核心因素,使返修部位焊缝易产生裂纹。
因此,复合钢焊缝缺陷返修前表现活跃,必须先测定缺陷所在位置。复层的缺陷从复层侧返修用过渡层焊条补焊,复层焊条盖面。而远离复合界面的基层焊缝缺陷从基层侧返修。

㈩ 舍夫勒组织图的介绍

舍夫勒组织图表征不锈钢焊缝金属之化学组成(不计氮元素)与相组织的定量关系图。

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