焊工职业资格培训-低合金结构钢焊接PPT课件

. 1，低合金结构钢的焊接，2，知识点1 :影响焊接性的要素，3，知识点1 :影响焊接性的要素，影响焊接性的要素有4个：金属材料的种类，焊接方法，构件类型，使用要求。 材料的种类和化学成分是主要影响因素。 4、知识点2 :碳当量计算式的使用钢，碳当量是将钢中的合金元素(含碳)的含量通过其作用换算成碳的相当量。 作为评价钢材焊接性的参考指标，对于碳钢和低合金结构钢的碳当量，采用国际焊接学会推荐的计算公式： CE=(C Mn/6 Cr Mo V/5Ni Cu/15)%该公式主要适用于中高强度的非调质低合金高强度钢(拉伸强度=500900MPa )。5、知识点3 :碳当量与焊接性的关系、经验表明，ce为CE0.60%时，属于钢材淬火冷裂倾向强、难焊接的钢材，需要较高的预热温度和严格的工艺措施。 6、知识点4 :碳当量的界限，碳当量只考虑化学成分对焊接性的影响，不考虑焊接方法、构件类型、结构刚性、板厚、扩散氢含量和构件使用要求等因素的影响。 因此，碳当量只是近似的焊接性间接估计方法。 7、知识点5 :低合金高强度刚性强度等级，低合金高强度构造钢按屈服点等级分为Q295、Q345、Q420、Q460种。 按质量等级分为a、b、c、d、e、5级，a级无冲击韧性指示要求，SP均为0.045%； b、c、d、e级有冲击韧性指示的要求(s)(P )均为-0. 040 %-0. 025 % .8、知识点6 :低合金结构钢焊接性、低合金高强度结构钢焊接时的主要问题是裂纹和脆化。 (1)焊接裂纹普通低合金高强度结构钢焊接时容易发生的裂纹为冷裂纹。 冷裂纹主要发生在强度水平高的厚板钢材结构。 (2)粗晶区的脆化热轧、正火钢焊接时，在热影响区加热到1100度以上的粗晶区是焊接接头的脆弱区，是冲击韧性最低的所谓脆化区。 重要内容：碳当量是钢中合金元素(含碳)含量在其作用下换算成碳的相当含量。 作为评价钢材焊接性的参考指标，关于碳钢和低合金结构，知识点7、淬火倾向的低合金结构钢的焊接技术特点、低合金结构钢的焊接技术特点，由于低碳钢的碳含量低，碳当量约为0.35%，焊接性优良，整个焊接过程无需特别的技术措施。 只有刚性高的结构物在低温下可能会产生裂纹，需要预热。 普通低合金钢焊接的淬火性比低碳钢大，焊接性比低碳钢差，因此对焊接工艺要求很高。 (1)预热焊前预热是降低焊后冷却速度、避免淬火组织出现、减少焊接应力、防止裂纹的有效措施，也有助于改善接头组织编号的性能，是低合金结构钢焊接时常用的技术措施。 (2)焊接控制热输入的含碳量高的Q345(16Mn )钢时，为了降低淬火倾向，防止冷裂纹的发生，热输入必须加大。 在强度水平高的低合金结构钢中，淬火倾向增大，应选择较大的热输入，但热输入过大，粗晶区脆化倾向不大。 为了防止裂纹而进行预热时，可以采用小热输入焊接。 小热输入可以防止粗晶区脆化，减小焊接应力。 (3)对于采取降低氢含量的技术措施淬火倾向的钢种，应严格采取降低焊接氢含量的措施：采用低氢型碱性焊条，严格按规范干燥焊条，去除焊接线表面和坡口两侧的锈、水、油污等。 (4)后热后热是焊接后立即将焊接物全部(或部分)从150度加热到250度、保温、冷却的技术措施，这是防止淬火裂纹的技术措施。 低合金结构钢焊接时，后热主要用于除氢处理。除氢处理是在焊接后立即将焊接部加热至250350，保温26小时，使焊接部的扩散氢从焊接部的表面逸出的工序，与低温后的热相比，除氢效果更好。 焊后及时热处理和脱氢处理是防止焊缝冷裂的有效措施之一。10、(1)预热焊前预热是降低焊后冷却速度，避免淬火组织出现，减少焊接应力，是防止裂纹的有效措施，也有助于改善接头组织编号性能，是低合金结构钢焊接时常用的技术措施。 (2)焊接控制热输入的含碳量高的Q345(16Mn )钢时，为了降低淬火倾向，防止冷裂纹的发生，热输入必须加大。 在强度水平高的低合金结构钢中，淬火倾向增大，应选择较大的热输入，但热输入过大，粗晶区脆化倾向不大。 为了防止裂纹而进行预热时，可以采用小热输入焊接。 小热输入可以防止粗晶区脆化，减小焊接应力。 对于采取降低氢含量技术措施的淬火倾向的钢种，严格采取降低焊接氢含量的措施：采用低氢型碱性焊条，按规格干燥焊条，去除焊接线表面和坡口两侧的锈、水、油污等。 (4)后热后热是焊接后立即将焊接物全部(或部分)从150度加热到250度、保温、冷却的技术措施，这是防止淬火裂纹的技术措施。 低合金结构钢焊接时，后热主要用于除氢处理。 除氢处理是在焊接后立即将焊接部加热至250350，保温26小时，使焊接部的扩散氢从焊接部的表面逸出的工序，与低温后的热相比，除氢效果更好。 焊后及时热处理和脱氢处理是防止焊缝冷裂的有效措施之一。 12、知识点8 :决定预热温度的要素、屈服点为390MPa以下的低合金结构钢焊接的情况下，一般不预热也可以。 厚板、刚性大的结构，仅在环境温度低的条件下才需要预热到100150。 屈服点在390MPa以上的低合金结构钢焊接，一般不需要预热。13、知识点9 :低合金结构钢焊接前的预热应用范围，相对于高碳钢梁、柱、框架等结构，板厚为5070mm，环境温度为0以上时不进行预热，低于o度时需要预热到100150度。 预热温度随钢材化学成分、板厚、焊接物结构形状及环境温度等0、碳当量、板厚、结构约束度的增加和环境温度的降低，焊接前预热温度应相应提高. 采用局部预热时，预热范围在焊接两侧为焊接物厚度的3倍以上、100MM以上。14、知识点10 :不进行低合金结构钢焊接后热处理、重点内容： Q295Q460这样的热轧、正火钢的一般焊接后热处理. 只在特殊情况下采用焊接后热处理。 电渣焊接和粗晶区的晶粒粗大时，焊接后为了使晶粒微细化、提高冲击韧性，需要进行正火处理。 压力容器壁厚为规定的厚度(16MnR厚度为30mm以上、15MnVR为28mm以上) . 任意厚度的15MnVNR和18MnMoNbR )的情况下，图案记载有应力腐蚀的容器和尺寸稳定性要求的结构产品，焊接后进行应力去除热处理以改善组织性能。15、知识点11 :窄间隙焊接的优点，重点内容： 1970年代后期应用的窄间隙焊接，焊接厚板具有生产率高、焊接材料和能耗低的优点，而且热输入小，热影响区窄，焊接性差的低合金结构钢，如压力容器、锅炉水冷壁连接箱和塔但是，窄间隙气体保护弧焊难以完全消除坡口侧壁的未焊接、未熔接、焊剂等缺点。 16、知识点12 :我国窄间隙埋弧焊的优点、重点内容：发展了窄间隙埋弧焊，一般采用直径3mm的粗焊丝，间隙宽度为1535mm，克服了窄间隙气焊的缺点。 我国独自开发的双丝窄缝埋弧焊，双丝或单丝，适应性广，焊接钢板最大厚度可达250mm。 板厚为100mm时，双丝狭窄的问题间隙埋弧焊的效率比一般埋弧焊提高了2倍。、17、知识点13、Q345(16Mn )钢成分和性能，重点内容： Q345(16Mn )钢的碳质量分率为0.12%0.200A，锰质量分率为1.20%1.60%； 屈服点为345MPa，抗拉强度为470630MPa。 加入质量分数约为l%的锰比Q235多，屈服点约提高40%，冶炼、加工性能和焊接性能比较好，是我国目前产量最大、应用最广的低合金钢。18、知识点14:Q345(16Mn )钢的焊条电弧焊和埋弧焊材料的选择，1 )焊条电弧焊时，采用强度等级为E50系列的结构钢焊条。 作为使用最多的是碱性焊条E5015(J507 )和E5016(J506 )的要求较低的部件，也可以采用酸性焊条： E5003(J502 )。 2 )埋弧焊无法坡口时，可采用t08MnA焊丝配合It.143l的坡口请将H10Mn2焊丝与Itj431配合。19、3)co2气体保护焊采用焊丝号H08Mn2SiA。 c0:气体保护电弧焊接Q345(16Mn )钢时，焊接的氢含量低，耐裂纹性好。 4 )电渣焊接时，焊丝采用H08MnMoA，焊剂采用HJ431。 5 )弧焊时，焊丝采用H10MnSi。 Q345(16Mn )钢是在冶炼过程中对铝、钛等元素进行脱氧的细粒钢，因此不预热时，可以用较大的热输入进行焊接，避免淬火组织。20、知识点15、Q345(16Mn )钢焊接前预热，重点内容： Q345(16Mn )钢焊接前不需要预热. 厚、刚性大的结构在低温下焊接时，需要预热，请参照表3-4。 表3-4Q345(16Mn )钢在焊接前预热温度板厚I不同的气温下的焊接前预热温度，16mm以下j不会预热到低于一IOC，10%预热1001501624mmI不会预热到低于一5， 一5以下预热100150C2540mmf未预热到低于0o以下的预热100150C40mm以上l全部为100.150C、21、知识点16、Q390(15MnV )钢的成分和性能、重点内容： Q390(15MnV )和Q390(15MnTi )为Q390.A 他们分别在Q345(16Mn )钢中加入质量分数为0.04%0.12%和质量分数为0.12%0.20%的Ti . 钒和钛的加入，提高了钢的强度，同时使晶粒微细化，减少了钢的过热倾向。 Q390(15MnV )和Q390(15MnTi )钢碳的质量分数的上限比Q390(16Mn )低0.02%，因此具有良好的焊接性. 板厚不足32ram，在0C以上焊接时，原则上不予预热。 板厚超过32ram或在0以下焊接时，预热到100150C，焊接后进行550560%的回火热处理。 22、知识点17、Q390(15MnV )钢埋弧焊材料的选择，重点内容：常用焊接方法可用于Q390(15MnV )和Q390(15MnTi )钢的焊接。 1 )电弧焊接焊条时，对于厚度薄、坡口不深的构造，可采用E5015(J507 )焊条的厚度构造采用e5515g(j557 )焊条。 对于不重要的结构，也可以采用E5003(J502 )杆。 2 )埋弧焊的情况下，对于厚度小、焊接后不回火的焊接物，采用H08MnA的焊丝配合HJ431，对于厚度大或坡口深的焊接，采用H10Mn2或H08Mn2SiA焊丝配合HJ431或HJ350 在a线上配合HJ431或HJ350。 3 )弧焊时，焊丝采用H08Mn2SiA。 4 )在电渣焊接的情况下，焊丝为H08Mn2MoVA，焊剂为HJ431。23、知识点18:18MnMoNb钢焊接后的热处理工艺，重点内容： 18MnMoNb钢焊接后的热处理一般。 电渣焊接后进行950980C正火，进行63067012的回火。 焊条电弧焊或埋弧焊后，进行回火或应力除去热处理，其加热温度为600640C .24、知识点19、低合金构造钢按热处理状态分类：1)热轧、正火钢屈服点295490MPa的低合金高强度钢在热轧或正火状态下使用，是非热处理强化钢。 2 )低碳调质钢。 该钢的屈服点是490980MPa，在调质状态下交货使用，是热处理强化钢。 3 )中碳调质钢。 这种钢的屈服点为8801176MPa，钢中碳的质量分率高达0.25%0.5%。25、知识点20、低合金结构钢按用途分类，低合金结构钢按堵塞分为耐腐蚀性钢、低温钢和珠光体耐热钢，26、知识点21:18MnMoNb钢的成分性能和使用温度，重点内容： 18MnMoNb钢的碳质量点数为0.17%0.23%，锰质量点数为1.35%1.65%。 钼质量分率为0.45%0.65%，Nb的质量分率为0.025%0.050% :屈服点不小=:490MPa，抗拉强度为635MPa以上，在中温层厚壁压力容器和锅炉用钢中，可以在450C以下的各种温度下工作.27、知识点22、18MnMoNb钢的使用状态、重点内容： 18MnMoNb钢的使用状态为正火回火(950980cie)、保温时间1.52min/mm； 600650C回火、保温时间5-7min/mm )、板厚特别大时，为了保证综合力学性能，可在调质状态下使用。28、知识点23:18MnMoNb钢焊前预热温度，重点内容： 18MnMoNb焊性差，焊接时有一定的淬火冷裂倾向。 因此，焊接前需要预热，预热温度为180250(。 焊接后或中断焊接时，立即进行250350% :后热处理。 环境温度不太低时，18MnMoNb钢可在不预热的情况下进行气切，切口具有良好的机械加工性能。 18mnmnmnonb钢在组装定位焊接前若不局部预热至180以上，热影响区将产生微裂纹。29、知识点24、Q390(15MnTi )钢的使用状态、重点内容： Q390(15MnTi )是在正火状态下使用的钢种。 n起到分散强化的作用，对热敏性大，适合采用小焊接热输入。30、理论问题精选261.()不是影响焊接性的因素。 a .金属材料的种类及其化学成分b .焊接方法c .部件类型d .焊接作业技术262 .碳当量()时，钢的淬火冷裂倾向不大，焊接性优异。 a .小于0.60% .小于0.60%小于0.60% .小于0.80 % 263 .国际焊接学会的碳当量计算公式只考虑()对焊接性的影响，而不考虑其他因素对焊接性的影响。 a .焊接扩散氢含量b .焊接方法c .部件类型d . 化学成分264 .国际焊接学会推荐的碳当量计算式适用于() a .高合金钢b .奥氏体系不锈钢c .耐磨钢d .碳钢和低合金结构钢，31，265 .碳当量()时，钢的淬火冷裂倾向小，焊接性优异。 不足0.400k、不足b.o.55 % c.0.65 %-d.0.75 %、266 .低合金强度用钢按热处理状态分类，30(:rMnSiA钢属于() a .正火钢