㈠ 简述碳素钢和低合金结构钢的焊接性能
合结钢为得到或改进钢的某些性能而在钢中加入一种或多种合金元素规定含量界限值(gb/t
13304)的金属材料。根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
例如:低合金高强钢①低c:<0.2%②me以mn为主、mn和si固溶强化③加入v,nb,ti
等元素细化f晶粒和细化k而沉淀强化④加入p细化珠光体⑤加入cu抗腐蚀
,所以性能特性①高强度:σs>300mpa②高韧性③良好焊接性能和冷成形性能
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㈡ 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。
㈢ 电焊作业产生的有害气体主要成分是什么
电焊时会产生一氧化碳、氮氧化物、臭氧等有害气体。
1、一氧化碳,为无色、无味、无刺激性气体,它极易与人体中运输氧的血红蛋白相结合,而且极难分离,当大量的血红蛋白与一氧化碳结合以后,氧便失去了与血红蛋白结合的机会,使人体输送和利用氧的功能发生障碍,造成人体组织因缺氧而坏死。
2、氮氧化物,是有刺激性气味的有毒气体,其中常接触到的氮氧化物主要是二氧化氮。它为红褐色气体,有特殊臭味,当被人吸入时,经过上呼吸道进入肺泡内,逐渐与水起作用,形成硝酸及亚硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激与腐蚀作用,引起肺水肿。
3、臭氧,为无色、有特殊的刺激性气味的有害气体,它对呼吸道粘膜及肺有强烈的刺激作用。
(3)什么化学成分高了不好焊接扩展阅读:
事故预防
1、焊接处10米以内不得有可燃物、易燃物,工作地点通道宽度应大于1米。高空作业更应注意火花的飞向。
2、储放易燃易爆的容器未经清洗严禁焊接。在此情况下,首先要把残剩的油除尽,排除可燃气体,在确认没有爆炸的危险性之后才可以焊接。如使用气体探测器检查将更加安全。
3、焊接管子、容器时,必须把孔盖,阀门打开。
4、保证焊接设备、橡皮绝缘电缆的连接部分无松散的现象,破损部分绝缘良好,防止漏电和过热。
5、严禁将易燃易爆管道作焊接回路使用.
6、使用二氧化碳气瓶及氩气瓶时,应遵守《气瓶安全监察规程》。
参考资料来源:
网络-电弧焊
㈣ 钢材的焊接特性受什么影响
1、材料包括母材和焊接材料。与母材有关的影响因素有母材的化学成分,冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等,其中尤以化学成分影响最大。
2、化学成分是钢材焊接性的主要影响因素。如果钢材只是依靠合金元素实现固溶强化,焊接过程中就容易使焊缝金属及热影响区与母材有良好的匹配性能。如果钢材为较复杂的合金系,并通过热处理、变形加工等方式实现固溶强化,则不易获得与母材完全匹配的焊缝金属或接头
3、钢的冶炼方法、轧制工艺及热处理状态等,对焊接性也都有不同程度的影响。例如,近年来研发的各种CF钢(抗裂钢)、TMCP钢(控轧钢)等,就是通过精炼提纯、控制轧制工艺等手段,以使其焊接性有重大改善。
4、焊接材料直接参与焊接过程一系列化学冶金反应,决定着焊缝金属的成分、组织和缺欠的形成。如果选择的焊接材料与母材匹配不当,不仅不能获得满足使用要求的接头,还会引起裂纹等缺欠的产生和脆化等力学性能的变化,所以正确选用焊接材料是保证获得优质焊接接头的重要冶金条件。
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工艺条件因素
工艺条件因素包括焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。它们对焊接性的影响,首先在于诸如其焊接热源的特点,功率密度、功率大小等,它们直接决定接头的温度场和热循环的各种参数,例如热输入的大小、高温停留时间、相变区的冷却速度,从而对焊缝及热影响区范围的大小、组织性能和产生缺欠的敏感性等有明显的影响。
其次是诸工艺方面的因素决定了熔池和近缝区的保护方式及冶金条件,例如熔渣保护、渣、气联合保护等都会影响冶金过程;采用焊前预热和焊后缓冷可降低接头的冷却速度,有利于降低接头的淬硬倾向和裂纹敏感性;选择合理的焊接顺序可以改善结构的拘束程度和应力状态。
㈤ 常用的钢材五大元素影响钢材焊接性能主要元素是什么
常用的钢材五大元素影响钢材焊接性能主要元素是碳,硅,锰,磷,硫。
1.
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0.2%。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.
在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.3%的硅。如果钢中含硅量超过0.6%,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1.2%的硅,强度可提高15-20%。
3.
在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.3-0.5%。在碳素钢中加入0.7%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。
4.
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。
㈥ 影响钢材可焊接性的主要因素是什么如何影响
化学成分、冶炼轧制状态,热处理状态、组织状态和力学性能等。其中化学成版分(包括杂质的分布与含量)权是主要的影响因素。
一般情况下碳当量小于0.50%时,碳素结构钢和低合金结构钢具有良好的焊接性,随着碳当量的增加,钢材的焊接性逐渐变差。压力容器用碳素结构钢和低合金结构钢的碳含量(质量分数)均不大于0.25%。以Q345R (16MnR)为例,其最大碳当量为0.47%,具有较好的焊接性,只有当厚度大于30mm时,才要求焊前预热至1000℃以上。
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注意事项:
一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率,如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作,填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。
施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。
㈦ 焊条焊接时焊芯的化学成分不会影响焊缝的质量
焊条分类
1、酸性焊条
药皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定数量的碳酸盐等,熔渣氧化性强,熔渣碱度系数小于1。酸性焊条焊接工艺性好,电弧稳定,可交、直流两用,飞溅小、熔渣流动性和脱渣性好,熔渣多呈玻璃状,较疏松、脱渣性能好,焊缝外表美观。酸性焊条的药皮中含有较多的二氧化硅、氧化铁及氧化钛,氧化性较强,焊缝金属中的氧含量较高,合金元素烧损较多,合金过渡系数较小,熔敷金属中含氢量也较高,因而焊缝金属塑性和韧性较低。
2、碱性(低氢型)焊条
药皮中含有大量的碱性造渣物(大理石、萤石等),并含有一定数量的脱氧剂和渗合金剂。碱性焊条主要靠碳酸盐(如CaCO3等)分解出CO2作保护气体,弧柱气氛中的氢分压较低,而且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢(HF),降低了焊缝中的含氢量,故碱性焊条又称为低氢型焊条。采用甘油法测定时,每100g熔敷金属中的扩散氢含量,碱性焊条为1~8mL,酸性焊条为17~50mL。碱性渣中CaO数量多,熔渣脱硫的能力强,熔敷金属的抗热裂纹的能力较强。而且,碱性焊条由于焊缝金属中氧和氢含量低,非金属夹杂物较少,具有较高的塑性和冲击韧性。碱性焊条由于药皮中含有较多的萤石,电弧稳定性差,一般多采用直流反接,只有当药皮中含有较多量的稳弧剂时,才可以交、直流两用。碱性焊条一般用于较重要的焊接结构,如承受动载荷或刚性较大的结构。
选用原则
1、考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分:
(1)按等强度的原则,选择满足接头力学性能要求的焊条。
■举例:Q235,按等强度的原则应选用J42×焊条,而不应选用J50 ×焊条。
◆特殊情况:根据母材的焊接性,选用不等强度(高强度匹配或低强度匹配)、而韧性好的焊条,但需通过改变焊缝结构形式,以满足设计强度和刚度的要求。
(2)使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。
■举例:15CrMo必须选用R307焊条(1Cr-0.5Mo),而不能选用R207焊条(0.5Cr-0.5Mo)。
(3)当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时,应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。如低氢型焊条等。
★注意:焊接构件对力学性能和化学成分的要求并不是均衡的:
▼有的焊件可能偏重于强度、韧性等方面的要求,而对化学成分不一定要求与母材一致。如选用结构钢焊条时,首先应侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度,或焊缝金属的高韧性;
▼有的焊件又可能偏重于化学成分方面的要求,如对于耐热钢、不锈钢焊条的选择,通常侧重于考虑焊缝金属与母材化学成分的一致;
▼有的也可能对两者都有严格的要求。如异种钢焊条的选择。因此在选择焊条时应分清主次,综合考虑。
㈧ 角铁焊接的焊口为什么会裂开
对焊接时出现裂缝的分析
焊缝在焊接当中开裂有以下原因:
应力、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙、电流、焊道、母材清洁度等。这些因素都可能是造成焊缝开裂。
虽然焊缝开裂原因很多,但在不同场合是多种因素造成,也有两种或三种因素造成的。但不管几个因素,其中必有一个主要因素。也有各种条件都没有什么影响,只受一个因素造成焊缝开裂。
因此出现焊缝开裂必须首先正确地分析出开裂的主要因素和次要因素,根据造成开裂的主要、次要因素采取相应措施进行解决。
焊接过程形成的焊缝是焊条和母材两者经过电流高温熔化后形成焊缝,是焊条和母材由固体变成液体,高温液体是热胀,冷却变成固体是收缩。由于热胀冷缩,自然使焊接结构产生应力。
有些焊接结构本身就存有拘束力和刚性。
焊接过程是由固体变成液体,也就是由固态转变成液态(通常说铁水),再由液态变成固态,也就形成焊缝。液态转变成固态(也就是铁水转变成晶粒)。铁水变成晶粒的过程就是结晶过程。
母材温度低的位置先开始结晶,逐渐向焊缝中间位置伸展,焊缝中间最后结晶。由于热胀冷缩的作用,焊接结构受应力或拘束力或刚性的影响,使母材晶粒连接不到一起,轻者在焊缝中间出现小裂纹,重者在焊缝中间出现明显的裂缝。即使母材和电焊条的化学成分都好,受焊接结构的拘束力、刚性和焊接过程产生的应力影响,也会出现裂纹或裂缝。
如果母材和电焊条的化学成分不好(碳、硫、磷等偏高);或是焊缝予留间隙太大,母材在焊缝边缘杂质过多,或电流过大,并且焊接速度过快、过慢、焊道过宽等因素会使焊缝开裂情况更要加重。
根据焊接工程现场焊缝开裂情况,多数是因为应力、拘束力、刚性造成的。可以说往往是应力、拘束力、刚性为焊缝开裂的主要因素。
解决应力、拘束力、刚性造成焊缝开裂比较有效的办法是:采取固定焊、分散焊。
所谓固定焊:
先将焊件的全部焊缝,或是重要部位焊缝,先采取小电流、窄焊道、短距离焊,全部固定住。
这样使焊件不易产生较大应力。即便在焊件各处都固定住,但也不可在同一位置顺序向前,更不可采取大电流并采用大规格焊条。应换位置焊,不使其局部位置产生过大热量。有拘束力和刚性结构可以采取同样的方法解决。
所谓分散焊,这对大型结构来说决不可在同一位置顺序焊,应当调换位置进行焊。
对大型结构不仅得先固定焊,
再采取分散焊,第一焊道也不可用大电流和大规格焊条。对整
体大结构来说全部焊缝自始至终都分散焊,不然,虽然焊缝不开裂,但残留应力太大。
遇到焊缝预留间隙太大怎么办?这应当采用小规格电焊条、小电流顺焊缝的一边贴着焊(堆
焊一侧,也可两边同时焊(堆焊两侧),这根据焊缝预留间隙大小、母材厚度、焊缝深度来决定。
如果母材化学成分不好的焊接结构,再加上上述几种因素,就应改用低氢型电焊条。
如J426、J427、J506、J507,因这种电焊条抗裂性特强。但是同样得采取上述避免焊缝开裂的办法。凡属于中碳钢等合金钢种的母材或厚板时,必须用低氢型焊条。
㈨ 高碳钢焊接性能不好的原因是什么含量高
高碳钢焊接性能不好是碳含量高焊接过程容易产生裂纹,一般高碳钢焊接需要预热可以用抗裂性能优异的WEWELDING600合金钢焊条焊接。
㈩ 钢的焊接性能好坏取决于什么
一般来说是含碳量来影响金属的可焊性:自
普通名字 碳含量 应用 可焊性
工业纯铁 最大0.03% 镀锌和深度引长 非常好
低碳钢 最大0.15% 焊条,各种形状的板, 非常好
低碳钢 0.15%-0.30% 各种结构形状的板和条 好
中碳钢 0.30%-0.50% 机器零部件 中等(预热且经常要求后热)
高碳钢 0.50%-1.00% 弹簧,模具,铁轨 低(没有适当的预和后热很难焊接)
当然还有其他因素,像硫、铬等…一般情况下铁基金属你就记住含碳量影响且随含碳量增高,可焊性降低就可以了~