合金元素对焊接性能的影响

1、硅（ Si ）元素对焊接性有何影响硅是焊丝中最常用的脱氧元素，它可以防止铁与氧化合，并可在熔池中还原FeQ但是单独用硅脱氧，生成的 SiO2熔点高（约1710C）,且生成物的颗粒小，难以从熔池中浮出，易 造成焊缝金属夹渣。锰（Mn元素对焊接性有何影响锰的作用与硅相似，但脱氧能力比硅稍差一些。 单独用锰脱氧，生成的MnO密度较大（15.11g/ cm3）,也不易从溶池中浮出。在焊丝中含锰，除了脱氧作用外，还能和硫化合生成了硫化锰（MnS,并被除去（脱硫），故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。由于单独用硅和锰脱氧, 都难以除去脱氧的生成物。 故目前多采用硅锰联合脱氧, 使生成的SiO2和MnC复合成硅

2、酸盐（MnO SiO2）。MnO SiO2的熔点低（约1270 C）且密度小（约3.6g/ cm3 ）,在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出,达到良好的脱氧效果。锰也是钢材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有很大影响。当Mn含量v 0. 05%时焊缝金属的韧性很高；当Mn含量3%后又很脆；当Mn含量=0 . 61. 8%时，焊缝金属有较高的强度和韧性。硫（S）元素对焊接性有何影响硫在钢中常以硫化铁的形式存在, 并呈网状分布在晶粒边界, 因而显著地降低钢的韧性。 铁加硫化铁的共晶温度较低 （985C）,因此，在进行热加工时，由于加工开始温度一般为11501200C,而铁和硫化铁

3、共晶已经熔化，从而导致加工时开裂， 这种现象就是所谓“硫的热脆性”。 硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。 因此， 一般在钢中对硫的含量都严格加以控 制。普通碳素钢、优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、磷含量的多少。前面提到，锰有脱硫作用，这是因为锰可与硫形成高熔点（1600C）的硫化锰（MnS,它呈粒状分布于晶粒内。 在热加工时，硫化锰有足够的塑性， 因而消除了硫的有害作用。因此钢 中保持一定的含锰量是有益的。磷（P）元素对焊接性有何影响磷在钢中能全部溶于铁素体内。 它对钢的强化作用仅次于碳， 使钢的强度和硬度增加， 磷能 提高钢的抗腐蚀性能， 而塑性和韧性则显著降低。 特别在低温时

4、影响更为严重， 这称为磷的 冷跪倾向。 故它对焊接不利，增加钢的裂缝敏感性。作为杂质，磷在钢中的含量也要加以限 制。铬（Cr ）元素对焊接性有何影响铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。 铬具有很强的耐蚀、 耐酸的能力， 所以奥 氏体不锈钢中一般都含有较多的铬 （ 13%以上） 。铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。 因此， 铬在耐热钢中应用也很广，如 12CrMo、15CrMo 5CrMo 等钢中都含有一定量的铬。铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素， 它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能 力和机械性能。在奥氏体不锈钢中，当铬镍的总量为40， CrNi = 1 时，有热裂缝倾向；当

5、 CrNi = 2 7 时，就没有热裂缝倾向。所以一般188 型钢中 CrNi = 2 223左右时，铬在合金钢中就容易产生碳化物，使合金钢导热变差，容易产生氧化铬，使焊接造成困难。铝（ AI ）元素对焊接性有何影响铝是强烈的脱氧元素之一，故用铝作脱氧剂，不仅可少产生FeO,且易于使FeO还原，有效地抑制在熔池中产生的 CO气体的化学反应，提高抗CO气孔的能力。另外，铝还能和氮化合 而起固氮作用，故也能减少氮气孔。但是用铝脱氧，生成的AI2O3熔点很高（约2050C）,以固态存在熔池中, 容易引起焊缝夹渣。 同时,含铝的焊丝容易引起飞溅, 铝的含量过高还 会降低焊缝金属抗热裂能力, 因而焊丝中

6、含铝量必须严格控制,不宜过多。若在焊丝中含 铝量控制适当,则在焊缝金属的硬度、屈服点、抗拉强度均稍有提高。钛（ Ti ）元素对焊接性有何影响,钛也是一种强烈的脱氧元素, 且也能和氮化合成 TiN 而起固氮作用, 提高焊缝金属抗氮气孔 的能力。若Ti和B （硼）在焊缝组织中含量适当，可以使焊缝组织得到细化。钼（M0元素对焊接性有何影响钼在合金钢中能提高钢的强度、 硬度, 细化晶粒, 防止回火脆性和过热倾向, 提高高温强度、 蠕变强度及持久强度、含钼小于06时,可以提高塑性,减少产生裂纹的倾向,提高冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo 12CrMo 15CrMo等含钼量约在0. 5%左右。钼在合金钢中的含量在0. 61. 0%时，钼会使合金钢的塑性和韧性下降,增加合金钢的淬火倾向。钒（V）元素对焊接性有何影响钒可提高钢的强度, 细化晶粒, 降低晶粒长大倾向,提高淬硬性。 钒是较强烈的碳化物形成元素，所形成的碳化物在 650 C以下都是稳定的。有时效硬化作用。钒的碳化物具有高温