低合金结构钢的焊条选用.doc

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1、低合金结构钢的焊条选用薃1、对低合金结构钢的认识：肀低合金钢按其使用性能分为三类：芀低合金结构钢（也称强度型低合金钢）莇低合金低温钢（也称低温型低合金钢）羄低合金耐热钢（也称耐热型低合金钢）莆低合金结构钢的合金总含量小于5%。蚃低合金结构钢一般按其屈服强度分级。常用的低合金结构钢的屈服强度在300-600MPa范围内。肂屈服强度为300-450MPa的低合金结构钢，以热轧或正火状态使用。如16MnR（屈服强度下限285MPa）罿屈服强度大于450MPa的低合金高强度结构钢，以调质状态使用。如07MnNiCrMoVDR（屈服强度下限490MPa）螄2、低合金结构钢的焊接特点：莂（1）热影响区的淬

2、硬倾向（硬化）：膂强度等级和含碳量低的钢，热影响区淬硬倾向小；莀屈服强度450MPa以上的低合金高强钢，热影响区可能出现硬而脆的马氏体组织，冲击韧性下降，冷裂敏感性增大，可焊性变差。蒆防止硬化的措施：蒅采用适中的线能量配合以适当的预热，以获得适当小的焊接冷却速度。因为线能量增大可使硬化倾向降低，但易使晶粒长大。膁（2）焊接接头的冷裂纹倾向：蒇产生冷裂纹的三要素：芈热影响区或焊缝金属的淬硬倾向（组织硬化）膄焊接接头的拉应力存在（拘束度大）螃焊缝金属内的高含氢量（扩散氢的影响）莀焊接冷裂纹的控制措施：膈控制组织硬化：蒅预热；通过较大线能量降低接头冷却速度；冬季和厚板多道焊时采取缓冷等措施。袃限制扩

3、散氢：螁焊件坡口表面清理；采用低氢或超低氢焊材，并防止吸潮；袀预热或“紧急”后热以减少扩散氢；膄采用奥氏体焊条来固溶氢，限制氢的扩散，但带来其它问题（如热裂纹、熔合区冷裂纹、不经济等），非特殊情况不采用。羃控制拘束应力：膂通过结构设计减少刚度或拘束度；莇预热；芆采取合理焊接顺序，使焊缝有收缩余地；肃坡口设计以减少焊缝金属填充量；莈焊后消除应力热处理聿（3）焊缝金属的热裂纹倾向袅产生热裂纹的两要素：羂焊缝中S、P杂质偏析，易形成低熔点共晶体偏析于晶界处。蕿焊接接头的内应力存在莆在低合金结构钢及其常用的配套焊接材料中，由于能增大热裂倾向的元素含量较少，故产生热裂纹的敏感性不大。薄焊缝热裂纹的控制措

4、施：肂控制焊缝成分：关键是选择适用的焊接材料，控制C、S、P含量。C含量最好小于0.12%。罿调整焊接工艺：肈限制过热：降低线能量，并采用小的焊接电流和小的焊接速度。因为熔池过热易促使热裂。蚆注意：不能通过提高焊接速度来降低线能量。因为焊接速度增大会改变熔池形状，影响到偏析。膂控制成形系数（焊缝宽度与焊缝厚度之比）：莀焊缝系数影响枝晶成长方向及其会合面的偏析情况。焊缝系数小，则使偏析集中于焊缝中心，形成焊缝中心薄弱面，热裂倾向大。蒆一般希望避免出现焊缝系数小于1的情况，即焊缝实际厚度不要超过焊缝宽度。蒅减小熔合比：通过开大坡口，或减小熔深，或采取隔离层堆焊法，采用镍基合金焊材等，来减小熔合比，

5、防止母材向焊缝转移某些有害杂质。膂降低拘束度。如合理布置焊缝，合理安排施焊顺序等。螁其它：如控制装配间隙、改善接头设计、改进装配质量等。蚀3、低合金结构钢的焊条选择要点：蚆总体原则：一般根据母材的化学成分、力学性能、接头的裂纹敏感性、焊后是否热处理、焊件的使用条件（耐蚀、耐高温、耐低温等）、结构形式及受力情况、焊接施工条件等因素进行综合考虑。必要时还应通过焊接性试验最终确定。螃（1）首先考虑等强度原则。要求焊缝的强度等于或略高于母材金属的强度，而不希望焊缝强度太高。莀经验证明，如果焊缝强度超过母材过多且塑性差时，可能造成冷弯角小，甚至出现横向裂纹。膈JB/T4709规定：碳素钢、低合金钢的焊缝

6、金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30MPa。蒅（2）应考虑化学成分的要求。一般情况选用焊条熔敷金属的S、P含量应与母材一致。袃压力容器焊接的焊接材料熔敷金属硫、磷含量应符合JB/T4747-2002压力容器用钢焊条订货技术条件的规定。螁压力容器制造和现场组焊时，应注意所采购的焊条其质量证明书标注的S、P量是否符合JB/T4747-2002的规定。袀（3）满足所要求的常温或低温冲击韧性指标要求。对于有冲击韧性要求的焊件，一般情况选用的焊条其焊缝金属冲击值应不低于相应母材标准规定下限值。蒈用于压力容器焊接的焊条应符合JB/T4747-2002压力容器用钢焊条订货技术条

7、件的规定。羃（4）对于一些在腐蚀介质中工作的低合金钢，则主要根据焊缝金属耐腐蚀性能来选择焊条。膂举例：10MoWVNb抗氢钢应采用J507MoW焊条，而不能用J507。莈（5）对于同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用，主要取决于焊接件的结构形状（简单或复杂）、钢板厚度、工作条件（静载荷或动载荷）和钢材的抗裂性能等方面。芇对于重要结构及要求抗裂性好、塑性好、冲击韧性好、低温性能好的焊接结构，应选用碱性焊条（低氢型或超低氢型）。薇低氢型焊条的含氢量标准是5-10mL/100g；超低氢型焊条为5mL/100g。膇对于非重要结构或坡口表面有油、锈、氧化皮等脏物而又很难清理时，在结构性能要求允许的前提下，可选用酸性焊条。蚄（6）在某些特殊情况下，例如钢材冷裂纹倾向较大、结构刚性大、板材较厚和接头冷却速度较快时，为防止裂纹，以及考虑母材金属成分的过渡，有效的办法是选用强度级别比母材金属略低、塑性和韧性高、抗裂性好的焊条。