『壹』 影响钢材焊接性能的化学元素有哪些何谓钢材疲劳
如下元素是不同钢种都有的化学元素。
1、碳(C):
钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,
当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过
0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,
碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和
抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的
低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强
度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%
的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低
塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在
锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于
0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通
常称易切削钢。
当然,不同的钢种还有其他元素对钢材的性能影响大。如不锈钢,镍(Ni),铬(Cr)对性能影响也很大。
『贰』 请问焊接都有什么危害
焊接有害因素分化学有害因素和物理有害因素两大类。化学有害因素主要是焊接烟尘和有害气体,物理有害因素主要是电弧辐射,高频电磁场,放射线和噪声等。
焊接主要危害如下:
1、钢材的焊条电弧焊,二氧化碳气体保护焊以及自保护焊丝电弧焊产生教大的烟尘和有害气体,烟尘的主要成分是:铁,硅,其中主要毒物是猛,采用镀铜焊丝的气体保护焊的烟尘中还存在毒物铜,采用底氢型焊条,烟尘中的主要毒物是氟;
2、焊条电弧的烟尘中含有较多量的三氧化二铁,毒性不大,颗粒教细,约小于5微米,但长时间接触可能形成电焊尘肺;
3、毒性气体主要是臭氧和氮氧化物,它们是由电弧的紫外线辐射作用于环境空气中的氧和氮而产生,臭氧的浓度与焊接材料,保护气体和焊接工艺参数有关;
4、铝和铝合金氩弧焊的有毒气体主要是臭氧和氮氧化物,其他非铁金属(如铜,镍,镁及其合金等)的氩弧焊,尚存在有相应金属烟尘;
5、CO2气体保护焊起弧时CO含量较高,在封闭空间内焊接时应引起注意,一般需要采取通风措施。一般而言,烟尘越多,电弧辐射越弱,有毒气体含量越低,反之,电弧辐射越高,有毒气体含量越高;
6、噪声:对人体主要危害是听力下降,严重的可致耳聋。
(2)焊接时有益元素是什么扩展阅读
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
『叁』 钢材中的C、S、Si、Mn、P元素对钢材都有什么影响,作用分别是什么
为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过内程中加入的元素称为合金容元素。常用的合金元素有铬,镍,钼,钨,钒,钛,铌,锆,钴,硅,锰,铝,铜,硼,稀土等。
(1) 铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用,可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。当铬含量超过15%时,强度和硬度将下降,伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。
在不锈耐酸钢中,钼能进一步提高对有机酸(如蚁酸、醋酸、草酸等)以及过氧化氢、硫酸、亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。特别是由于钼的加入,防止了氯离子的存在所产生的点腐蚀倾向。其作用与钼相似,按质量分数计算,一般效果不如钼显著。65SiMnWA弹簧钢热轧后空冷就具有很高的硬度,50mm2截面的弹簧钢在油中即能淬透,可作承受大负荷、耐热(不大于350℃)、受冲击的重要弹簧。能促使铁素体晶粒粗化,降低矫顽力。磷对焊接性也有不利影响。
『肆』 焊接的作用是什么
焊接的主要用途就是把小的金属材料连接成大的(按图纸或需要的尺寸),或通过连接(焊接)做出所需要的几何体。
现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
(4)焊接时有益元素是什么扩展阅读
焊接通过下列三种途径达成接合的目的:
1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。
『伍』 焊接里面,1G,2G,3G,4G,5G,6G,6GR 是什么意思
其实所谓的1G到6G,是一种焊接位置代号,其中的字母 “G” 表示坡口焊缝;
还有一种焊缝的形式,代号为 “ F ” ,表示角焊缝。1G到6G难度依次上升,1F到5F也是难度递增。
坡口焊缝的位置区分为:1G、2G、3G、4G、5G、6G进⾏区分,分别是平焊、横焊、立焊、仰焊、管道水平固定焊、管道斜45度固定焊。
板材角焊缝分为:1F、2F、3F、4F,分别是船型焊、横焊、立焊、仰焊。
所以一般情况下,6G都会的话,5G难度还小些,5G焊接是没问题的。
『陆』 焊缝中哪些元素危害的作用大于有益的作用
磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
『柒』 金属材料中哪几种元素对焊接有影响
主要是c,还有硅,硫,磷等等。一般而言,提高淬透性的元素,对钢的焊接性都有影响。希望对你有帮助,
『捌』 焊接原理
焊接原理是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体。
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
(8)焊接时有益元素是什么扩展阅读
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。
选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
『玖』 磷元素的加入为什么会改善铜的焊接性
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷,它们对碳钢的性能都有一定的影响。
磷的影响
磷是炼钢时由矿石带入钢中的。磷可全部溶于铁素体,产生强烈的固溶强化,使钢的强度和硬度增加,但塑性韧性显著下降。这种脆化现象在低温时更为严重,故称为“冷脆”。
磷在结晶时还容易偏析,从而在局部发生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必须严格控制在0.035%-0.045%以下。
但是,在硫磷含量较多时,由于脆性较大,切削容易脆断而形成断裂切屑,改善钢的切削加工性。这是硫、磷有利的一面。
硫的影响
硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。
硫在钢中与铁形成化合物FeS,FeS与铁则形成低熔点(985°C)的共晶体分布在奥氏体晶界上。当钢材加热到1100-1200°C进行锻压加工时,晶界上的共晶体已熔化,造成钢在锻压过程中开裂,这种现象称为“热脆”。
钢中加入锰,可以形成高熔点(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒状分布在晶粒内,且在高温下有一定的塑性,从而避免热脆。
锰的影响锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。
锰的脱氧能力较好,能清除钢中的FeO,降低钢的脆性;锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。所以锰是一种有益元素。
但是,作为杂质存在时,其含量(Wmn)一般不小于0.8%,对钢的性能影响不大。
硅的影响
硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比锰强,在室温下硅能溶入铁素体,提高钢的强度和硬度。因此,硅也是有益元素。
但作为杂质存在时,其含量(Wsi)一般小于0.4%,对钢的性能影响不大。
铜及铜合金的焊接性较差,在焊接时容易出现以下间题:
1.难熔合
由于铜及铜合金具有高的导热性,大量的热量被传导出去,使母材难以局部熔化,因此必须采用功率大、热量集中的热源,并在焊前必须对焊件预热才能进行焊接。
2.流动性大
熔化了的铜液具有很好的流动性,一般只能在平焊位置施焊。若要在其他空间位置单侧对焊,必须加垫板,才能保证焊透和获得良好的成形。
3.易变形
由子铜的热膨胀系数大,冷却下来时,焊缝要产生很大的收缩,因此必然要产生很大的变形。当采用强制防变形措施时,会造成很大的焊接应力,容易出现裂纹。
4.易氧化
铜在液态时易氧化生成氧化亚铜,溶解在铜液中。结晶时,生成熔点较低的共晶体,存在于铜的晶粒边界上,使塑性降低,并往往使接头的强度、导电性、耐腐蚀性低于母材。
5.易开裂
铜和铜合金在焊接时,由于很大的焊接应力及氧化生成低熔点的共晶体存在于晶粒边界,容易开裂。若含有铅、铋、硫等有害杂质时,形成裂纹的危险性则更大。
6.易产生气孔
在液态铜中氢的溶解度很大,凝固后溶解度又降低。焊接时焊缝冷却很快,过剩的氢来不及逸出,则形成氢气孔。另外,高温时的氧化亚铜与氢、一氧化碳反应生成的水蒸气和二氧化碳,若凝固前不能全部逸出,则形成气孔。