钢制结构件生产中焊接材料的选用.doc

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