A. Q460和Q345的焊接性能一样吗
略有区别,Q460在保证低碳当量的基础上,适当的增加了微合金元素的含量。良好的回焊接性能要求钢材答碳当量低,而微合金元素的增加在增加钢材强度的同时,也会增加钢材的碳当量。但好在增加的碳当量很少,所以不会影响钢材的可焊性。
所以,就强度而言Q460优于Q345;就焊接性而言Q345略优于Q460.
B. 焊接时冷裂纹和热裂纹是怎样产生的
1、冷裂纹
冷裂纹的特征
多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,多为穿晶裂纹。
冷裂纹无氧化色彩。
冷裂纹发生于碳钢或合金钢,高的含碳量和合金含量。
冷裂纹具有延迟性质,主要是延迟裂纹。
冷裂纹产生原因
焊接接头(焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重,产生淬火组织,导致接头性能脆化。
焊接接头含氢量较高,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力,使接头脆化;磷含量过高同样产生冷裂纹。
存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间,所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的,也叫氢致裂纹。
防止冷裂纹的措施
选用碱性焊条或焊剂,减少焊缝金属中氢的含量,提高焊缝金属塑性。
焊条焊剂要烘干,焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈,减少氢的来源。
工件焊前预热,焊后缓冷(大部分材料的温度可查表),可降低焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,并可减少焊接残余应力。
采取减小焊接应力的工艺措施,如对称焊,小线能量的多层多道焊等,焊后进行清除应力的退火处理。
焊后立即进行去氢(后热)处理,加热到250℃,保温2~6h,使焊缝金属中的散氢逸出金属表面。
2、热裂纹(又称结晶裂纹)
热裂纹的特征
热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。
热裂纹的微观特征是沿晶界开裂,所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成,
有氧化色彩。
焊后立即可见。
热裂纹产生原因。
焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体(含硫、磷、铜等杂质)。
接头中存在拉应力。
防止措施
选用适宜的焊接材料,严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶,其熔点为988℃,很容易产生热裂纹。
严格控制焊缝截面形状,避免突高,扁平圆弧过渡。
缩小结晶温度范围,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,提高塑性减少偏析。
确定合理的焊接工艺参数,减缓焊缝的冷却速度,以减小焊接应力。如采用小线能量,焊前预热,合理的焊缝布置等。
C. 铜和钢在零下55度到零上20度的热涨冷缩系数是多少
在20度到零下25度的温度范围内,钢铁的热胀冷缩系数有所变化。这一温度区间绝对值为46度。
铁的线膨胀系数为0.0000118毫米/度,因此,当温度变化46度时,每米的钢铁材料会伸长或缩短约0.000531毫米。
具体而言,如果有一米长的钢铁材料,在温度变化46度的条件下,理论上其伸长或缩短的长度约为0.531毫米。
需要注意的是,不同种类的钢材,其成分有所差异,这可能会影响线膨胀系数的具体数值。但计算方法基本一致。
因此,对于一米长的钢铁材料,其在20度到零下25度温度变化范围内的伸缩量约为0.531毫米(理论值),实际应用中可能会有所偏差。
总之,线膨胀系数是一个重要的物理参数,对于钢铁材料在不同温度下的变形量有着重要影响。
D. 钢的焊接热影响区的组织有哪三个区
1、过热区(1100℃以上):晶粒粗大,可能出现魏式组织,硬化之后易产生裂纹,塑性不好。
2、正火区(850~1100℃):金属发生重结晶,晶粒细化,韧性、塑性和强度提高,力学性能良好。
3、不完全重结晶区(700~850℃):粗大的铁素体和细小的珠光体,铁素体的机械性能不均匀,在急冷条件下可能出现高碳马氏体,韧性和塑性下降,硬度上升力学性能较差。
(4)钢材热影响区怎么计算扩展阅读:
焊接热影响区的性能:
1、硬度:焊接热影响区的硬度主要取决于被焊钢种的化学成分和冷却条件,其实质是反映不同金相组织的性能。由于硬度试验比较方便,因此,常用热影响区的最高硬度HMAX来判断热影响区的性能,它可以间接预测热影响区的韧性、脆性和抗裂性等。
工程中已把热影响区的HMAX作为评定焊接性的重要指标。应当指出,即使同一组织也有不同的硬度,这与钢的含碳量以及合金成分有关。例如高碳马氏体的硬度可达600HV,而低碳马氏体只有350~390HV。
2、脆化:焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。脆性和韧性是衡量材料在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力,是材料强度和塑性的综合体现。材料的脆性越高,意味着材料的韧性越低,抵抗冲击载荷的能力越差。
由于热影响区上微观组织分布是不均匀的,甚至在某些部位出现其强度远低于母材的情况,亦即发生了严重的脆化,因而使焊接热影响区成为整个接头的一个薄弱部位。因此,研究焊接热影响区的脆化问题,了解和认识脆化现象主要涉及粗晶脆化、组织脆化以及热应变时效脆化等脆化机制,从而提高其韧性以改善整个接头的力学性能。
3、韧化:焊接热影响区特别是熔合区和粗晶区是整个焊接接头的薄弱地带,因此,应采取措施提高焊接热影响区的韧性。
但焊接热影响区的韧性不可能像焊缝那样利用添加微量合金元素的方法加以调整和改善,它是材质本身所固有的,故只能通过提高材质本身的韧性和某些工艺措施在一定范围内加以改善。根据研究,焊接热影响区的韧化可采用以下两方面的措施。
4、软化:冷作强化或热处理强化的金属或合金,在焊接热影响区一般均会产生不同程度的失强现象,最典型的是经过调质处理的高强钢和具有沉淀强化及弥散强化的合金,焊后在热影响区产生的软化或失强。冷作强化金属或合金的软化,则是由再结晶引起的。热影响区软化或失强对焊接接头力学性能的影响相对较小,但却不易控制。
E. 焊接前管口热影响区处理方法
焊接前抄管口处理方法:
管道焊接时,应按表1的规定进行焊前预热。焊接过程中的层间温度,不应低于其预热温度、当异种金属焊接时,预热温度应按可焊性较差一侧的钢材确定。预热采用电加热,预热时应使焊口两侧及内外壁的温度均匀,防止局部过热。预热的加热范围以焊口中心为基准,每侧不少于壁厚的三倍;有淬硬倾向或以产生延迟裂纹管道每侧应不小于100mm。加热后加热区以外100mm范围内应于保温,以减少热损失,预热温度在距焊缝中心50mm~100mm处进行测量。
F. 焊接热影响区可以 分为哪三个区其组织性能各如何
1、过热区
温度在固相线至1100℃之间,宽度约1~3mm。焊接时,该区域内奥氏体晶粒严重长大,冷却后得到晶粒粗大的过热组织,塑性和韧度明显下降。
2、相变重结晶区
温度在1100℃~Ac3之间,宽度约1.2~4.0mm。焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火处理,故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材。
3、不完全重结晶区
加热温度在Ac3~Ac1之间。焊接时,只有部分组织转变为奥氏体;冷却后获得细小的铁素体和珠光体,其余部分仍为原始组织,因此晶粒大小不均匀,力学性能也较差。
再结晶区:如果母材焊前经过冷加工变形,温度在Ac1~450℃之间,还有再结晶区 。该区域金属的力学性能变化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未经冷塑性变形,则热影响区中就没有再结晶区。
(6)钢材热影响区怎么计算扩展阅读
熔焊时在高温热源的作用下,靠近焊缝两侧的一定范围内发生组织和性能变化的区域称为“热影响区”(Heat Affect Zone),或称“近缝区”(Near Weld Zone)。焊接接头主要是由焊缝和热影区两大部分组成,其间存在一个过渡区,称为熔合区。
因此要保证焊接接头的质量,就必须使焊缝和热影响区的组织与性能同时都达到要求。随着各种高强钢、不锈钢、耐热钢以及一些特种材料(如铝合金、钛合金、镍合金、复合材料和陶瓷等)在生产中不断使用,焊接热影响区存在的问题显得更加复杂,已成为焊接接头的薄弱地带。