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文档简介
钢制结构件生产中焊接材料的选用目前使用钢制结构件用料主要有:低碳钢(A3钢、Q235钢),低合金钢(Q290、Q345),低合金高强钢(HQ80C、20CrMnTi、15CrMo等),中碳调制钢(30号钢、35号钢、45号钢、40Cr等),焊接接头的性质有同种金属的焊接、异种金属的焊接,焊接接头使用条件基本处于较高载荷状态,因此对焊接工艺的制定提出很高的要求。一. 同种金属的焊接 1.特征:被焊金属的化学成分、物理性能相近,力学性能相当,晶相组织差别不大的部件用熔焊的方法连接在一起,并实现原子结合的接头称为同种金属的焊接。如A3钢与Q290、Q345钢的焊接,20CrMnTi与20CrMnTi钢的焊接。 2.焊接材料选择:同种金属焊接选用焊条需遵循三个原则:(1)等强度的原则,即选用的焊接材料力学性能能够满足被焊金属力学性能的最低值,一般根据材料的抗拉强度水平确定焊材。(2)低匹配的原则,即选择的焊材抗拉强度不低于被金属抗拉强度的最低值。(3)工艺再现性的原则,即选用的焊材应判断被焊金属的焊接性,结构的刚性,可焊到性,设备及焊材供货情况。 3.焊接工艺:同种金属焊接的焊接工艺拟定是由被焊金属的焊接性而决定,有焊接工艺评定法,经验估计法两种。经验估计法是根据被焊材料的力学性能,组织、化学成分,板材厚度,结构刚性,采用的焊接方法,工艺参数,环境温度等条件综合评估获得的焊接接头是否满足要求。最常用的是碳当量法,它可以粗略地估计材料裂纹倾向。三一公司的产品用料以低合金钢为主,在履带起重机的底座、主平台、履带架中以Q235+Q345钢为主体材料,这类材料焊接性优良,但由于板材较厚,且结构刚性大,焊后冷裂纹的可能性仍较大。目前采用富氩气体保护焊具有极高的抗冷裂性能,原因是富氩气体含有20氧化性气体能使焊缝金属含氢量减少。另外焊丝的低匹配也使得焊缝凝固过渡区域应力分散。泵车臂架的材料以低合金高强钢为主,材料的抗拉强度达到1000MPa以上,可能也是考虑抗裂性,焊接所用的焊丝(OK13.29)抗拉强度只有820MPa,从实际效果来看较理想。二.异种钢(金属)的焊接 1.特征:由两种或两种以上的材料,其物理性能,组织成分,合金含量相差较大,通过焊接的方法联系在一起,成为异种钢焊接。其与同种钢焊接的不同是,异种钢焊接包括熔焊、压焊、钎焊等方法实现。三一生产中异种钢运用非常普遍,如:50T、80T、100T、150T履带车臂架上的接头是HQ80C+45号钢焊接,250T是HQ80C+40Cr钢焊接,400T是HQ80C+20CrMnTi钢焊接、Q345+40Cr钢焊接等等。异种钢焊接难度较大,工艺复杂,接头组织性能不稳定,焊接接头应力不均匀是其实质。 2.焊接材料的选用:我首先指出的是三一在异种钢焊接材料使用上过于随意,有一些工艺违背了异种钢选择焊材的最基本的原则,即等化学成分的原则和等强度的原则。等强度的原则具体内容是:异种钢选用焊材时焊材的强度应高于被焊金属中强度较低的钢种,其韧性和塑性高于被焊金属强度高,韧性和塑性较低的钢种。而我们目前在大多数产品的此类焊缝中截然相反。异种钢选择焊材还要防止焊缝及接头产生冷裂纹和热裂纹,焊材还应具有良好的工艺性能,焊缝美观,焊缝金属组织具有稳定性,其物理性能要与两母材相适应。 3.焊接工艺:异种钢焊接时最主要的问题是容易产生裂纹,三一现场制造着重防止冷裂纹,可
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