低碳调质钢.ppt

1、低碳调质钢焊接,材10-3 徐润浩,调质钢（参考P68),金属学和热处理上把淬火+高温回火定义为调制处理。 焊接界上认为钢材淬火后不论高温回火或低温回火均称为“调制 经过淬火+回火热处理的钢成为调制钢,低碳调质钢种类,高强度结构钢 高强度耐磨钢 高强度韧性钢,低碳调质钢,低碳调质钢 碳含量：在0.09-0.23%，大部分0.16-0.18% 强化机理：相变强化（调质处理 屈服强度：为490MPa 980MPa 合金系 ：低C、Mn-Ni-Cr-Mo系 主合金化元素： Mn、Ni、Cr（1.6%）、Mo 辅合金化元素：V、Nb、Ti、B、Cu 热处理状态：淬火回火，低碳马氏体或下贝氏体， 综合机

2、械性能好 典型钢种：14MnMoVN、HT60HT80、HY80HY130,裂纹,（1）热裂纹 A、结晶裂纹：C低、Mn高，S、P控制严 B、HAZ液化裂纹：在高Ni、低Mn的低合金 高强钢中出现，其产生要求Mn/S高； 预防液化裂纹措施：（参考P76) （1）Ni高时，控制C、S含量，提高Mn/S比； （2）控制熔池形状，减小凹度。,冷裂纹 含碳低，合金元素多，得到低碳M或B，在Ms附近冷速低， Ms 较高，M能进行“自回火”，可避免产生冷裂纹。 低碳调质钢对扩散氢H比较敏感，当H控制不严时，冷裂纹敏感性还是相当高,3）再热裂纹 MoV钢，特别是CrMoV钢对再热裂纹的敏感性最高 MoB钢、

3、Cr-Mo钢也有一定的敏感性 低碳调质钢中合金元素，提高再热裂纹敏感性作用最大的是V、其次是Mo，Cr影响与含量有关，当wCr1%，随其含量增加，再热裂纹敏感性降低,（4）层状撕裂 低碳调质钢对杂质控制严格，抗层状撕裂能力较好,热影响区性能变化,调制刚热影响区组织特征 热影响区脆化 热影响区软化,参考P79图,调制钢焊接热影响区的硬度分布,焊接工艺特点 参考P81页,需注意的两个问题 A、马氏体转变速度不能太快，以便马氏体能进行“自回火”； B、温度在800500度之间的冷却速度大于产生脆性组织的临界速度。,接头与坡口形式设计,为降低焊接应力，可采用双V形或双U形坡口。 对强度较高的低碳调质钢

4、无论用何种形式的接头或坡口，都必须要求焊缝与母材交界处平滑过渡。 切割：切割边缘的硬化层，要通过加热或机械加工消除 。板厚100mm 时，切割前不需预热；板厚100mm，应进行100150预热。强度等级较高的钢，最好用机械切割或等离子弧切割。,焊接方法,为使调质状态的钢焊后的软化降到最低程度，应采用热源比较集中的焊接方法。 （1）s980MPa的钢，可用焊条电弧焊、埋弧焊、钨极或熔化极气体保护焊等方法焊接； （2）686MPas980MPa的钢最好用熔化极气体保护焊； （3）s980Mpa的钢（如10Ni-Cr-Mo-Co等），则必须采用钨极氩弧焊或电子束焊等方法。采用大焊接热输入的焊接方法（

5、如多丝埋弧焊或电渣焊）时，焊后必须进行调质处理。,焊接材料选择,在选择焊接材料时要求焊缝金属在焊态下应接近木材的力学性能。特殊条件下，如果结构的刚度很大，冷裂纹很难避免时，应选择比母材强度稍低的材料作为填充金属。,焊接线能量,为了防止热影响区脆化和产生冷裂纹，所选线能量应保证冷却速度在最佳范围内。 实际生产：首先通过试验确定所焊钢材保证韧性的最大线能量，然后根据用此线能量焊接时的冷裂倾向确定是否需要预热。 尽量采用多层多道焊。,预热 目的主要是防止冷裂，预热温度不宜过高，一般不超过200 ，预热温度过高，高温冷却速度小易产生脆性组织； 条件允许，采用低温预热+后热或不预热只后热 焊后热处理 下列情况之一者可进行消除应力退火处理： A、钢材