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異形法蘭材質碳鋼的焊接性能:
常用碳鋼的焊接性能
了解碳鋼材料的焊接性,才能正確地進行焊接結構設計、焊前準備和擬定焊接工藝。
1. 碳鋼的焊接性
碳鋼的焊接性是指碳鋼材料對焊接加工 的適應性。主要指在一定的焊接工藝條件下,獲得優質焊接接頭的難易程度。它包括兩方面的內容:其一是工藝性能,即在一定焊接工藝條件下,碳鋼對形成焊接缺陷(主要是裂紋)的敏感性;其二是使用性能,即在一定焊接工藝條件下,碳鋼的焊接接頭對使用要求的適應性。
在焊接低碳鋼時,很容易獲得無缺陷的焊接接頭,不需要采取復雜的工藝措施。如果用同樣的工藝焊接鑄鐵,則常常會產生裂紋,得不到良好的焊接接頭,所以說低碳鋼的焊接性比鑄鐵好。
完整的焊接接頭并不一定具備良好的使用性能。例如,焊補鑄鐵時,即使未發現裂紋等缺陷,但是由于在熔合區和半熔合區容易形成白口組織,因此,也會因不能加工和脆性大而無法使用。這就是說鑄鐵的焊接性并不是很好。
1. 碳鋼和低合金結構鋼的焊接性
(1)低碳鋼的焊接性
低碳鋼的焊接性好,一般不需要采取特殊的工藝措施即可得到優質的焊接接頭。另外,低碳鋼幾乎可用各種焊接方法進行焊接。
低碳鋼焊接一般不需要預熱,只有在氣候寒冷或異形法蘭厚度較大時才需要考慮預熱。例如,當板材厚度大30mm或環境溫度低于-10屯時,需要將異形法蘭預熱至lOO'C~150'C。
(2)中碳鋼的焊接性
中碳鋼的焊接性比低碳鋼差。中碳鋼異形法蘭的熱影響區容易產生猝硬組織。當異形法蘭厚度較大、焊接工藝不當時,異形法蘭很容易產生冷裂紋。同時,異形法蘭接頭處有一部分碳要融入焊縫熔池,使焊縫碳鋼的碳含量提高,降低焊縫的塑性,容易在凝固冷卻過程中產生熱裂紋。
中碳鋼焊前需要預熱,以減小焊接接頭的冷卻速度,降低熱影響區的猝硬傾向,防止產生冷裂紋。預熱的溫度一般為100屯~200屯。中碳鋼異形法蘭接頭要開坡口,以減小異形法蘭碳鋼融入焊縫碳鋼中的比例,防止產生熱裂紋。
(3)低合金結構鋼的焊接性
低合金結構鋼的異形法蘭熱影響區有較大的猝硬性。強度等級較低的低合金結構鋼含碳量少,悴硬傾向小。隨著強度等級的提高,鋼中含碳量也會增大,加上合金元素的影響,使熱影響區的悴硬傾向也增大。因此會導致焊接接頭處的塑性下降,產生冷裂紋的傾向也隨之增大,可見,低合金結構鋼的焊接性隨著其強度等級的提高而變差。
在焊接低合金結構鋼時,應選擇較大的焊接電流和較小的焊接速度,以減小焊接接頭的冷卻速度。如果能夠在焊接后及時進行熱處理或者焊前預熱,均能有效地防止冷裂紋的產生。