第8章 合金结构钢及铸铁的焊接.ppt
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1、第第8章章 合金结构钢及铸铁的焊接合金结构钢及铸铁的焊接第第第第8 8章章章章 合金结构钢及铸铁的焊接合金结构钢及铸铁的焊接合金结构钢及铸铁的焊接合金结构钢及铸铁的焊接l l主要内容主要内容主要内容主要内容 介绍合金结构钢和铸铁的种类、性能、焊接性介绍合金结构钢和铸铁的种类、性能、焊接性介绍合金结构钢和铸铁的种类、性能、焊接性介绍合金结构钢和铸铁的种类、性能、焊接性及其焊接工艺特点。及其焊接工艺特点。及其焊接工艺特点。及其焊接工艺特点。2023/1/22第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接一、合金结构钢的分类一
2、、合金结构钢的分类一、合金结构钢的分类一、合金结构钢的分类&强度用钢强度用钢强度用钢强度用钢热热热热轧轧轧轧正正正正火火火火钢钢钢钢:非非非非热热热热处处处处理理理理强强强强化化化化钢钢钢钢,一一一一般般般般在在在在热热热热轧轧轧轧或或或或正正正正火火火火状状状状态态态态下下下下供供供供货货货货,主主主主要要要要靠靠靠靠固固固固溶溶溶溶强强强强化化化化、增增增增加加加加珠珠珠珠光光光光体体体体的的的的相相相相对对对对量量量量、细细细细化化化化晶晶晶晶粒粒粒粒及及及及沉淀强化来保证强度。沉淀强化来保证强度。沉淀强化来保证强度。沉淀强化来保证强度。低低低低碳碳碳碳调调调调质质质质钢钢钢钢:wwC
3、C0.250.25,依依依依靠靠靠靠淬淬淬淬火火火火、高高高高温温温温回回回回火火火火热热热热处处处处理理理理工工工工艺艺艺艺(调质处理调质处理调质处理调质处理)来强化,强度高、塑韧性好。来强化,强度高、塑韧性好。来强化,强度高、塑韧性好。来强化,强度高、塑韧性好。中中中中碳碳碳碳调调调调质质质质钢钢钢钢:wwC C0.30.3,s s 880MPa880MPa。调调调调质质质质处处处处理理理理后后后后具具具具有有有有很很很很高的强度和硬度,而韧性低,因此焊接性较差。高的强度和硬度,而韧性低,因此焊接性较差。高的强度和硬度,而韧性低,因此焊接性较差。高的强度和硬度,而韧性低,因此焊接性较差。2
4、023/1/223第八章 合金结构钢及铸铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接二、合金二、合金二、合金二、合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接性接性接性接性(一)(一)(一)(一)钢钢钢钢的成分、的成分、的成分、的成分、组织组织组织组织和性能和性能和性能和性能&热热热热轧轧轧轧正正正正火火火火钢钢钢钢:WWC C0.20.2,合合合合金金金金元元元元素素素素含含含含量量量量3%880MPa880MPa 2023/1/225第八章 合金结构钢及铸铁的焊接40CrNi2Mo40CrNi2Mo钢钢钢钢CCTCCT曲线曲线曲线曲线第第
5、第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接(二)高(二)高(二)高(二)高强强强强钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接性分析接性分析接性分析接性分析&1 1、结结结结晶裂纹问题晶裂纹问题晶裂纹问题晶裂纹问题 其其其其产产产产生与生与生与生与焊缝焊缝焊缝焊缝中的中的中的中的杂质杂质杂质杂质(如硫、磷、碳等如硫、磷、碳等如硫、磷、碳等如硫、磷、碳等)含量有关。含量有关。含量有关。含量有关。锰锰锰锰具具具具有有有有脱脱脱脱硫硫硫硫作作作作用用用用,从从从从而而而而可可可可提提提提高高高高焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的抗抗抗抗结结结结晶晶晶晶裂裂裂裂纹纹纹纹性性性性。为为为为
6、了了了了防防防防止止止止硫硫硫硫引引引引起起起起的的的的结结结结晶晶晶晶裂裂裂裂纹纹纹纹,随随随随含含含含碳碳碳碳量量量量的的的的增增增增加加加加,Mn/SMn/S的的的的比比比比值值值值也随之增加。也随之增加。也随之增加。也随之增加。2023/1/226第八章 合金结构钢及铸铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接防治措施防治措施防治措施防治措施 冶金措施:冶金措施:冶金措施:冶金措施:调调调调整整整整焊缝焊缝焊缝焊缝主要成分,主要成分,主要成分,主要成分,缩缩缩缩小脆性温度范小脆性温度范小脆性温度范小脆性温度范围围围围;控制硫、磷、碳
7、等有害控制硫、磷、碳等有害控制硫、磷、碳等有害控制硫、磷、碳等有害杂质杂质杂质杂质的含量;的含量;的含量;的含量;一些重要一些重要一些重要一些重要结结结结构采用碱性构采用碱性构采用碱性构采用碱性焊焊焊焊条或条或条或条或焊剂焊剂焊剂焊剂;细细细细化晶粒;化晶粒;化晶粒;化晶粒;利用易熔共晶的利用易熔共晶的利用易熔共晶的利用易熔共晶的“愈合愈合愈合愈合”作用。作用。作用。作用。工工工工艺艺艺艺措施:措施:措施:措施:预热预热预热预热;增大;增大;增大;增大焊焊焊焊接接接接线线线线能量;改能量;改能量;改能量;改变变变变接接接接头头头头形式;形式;形式;形式;焊焊焊焊接次序合理接次序合理接次序合理接
8、次序合理2023/1/227第八章 合金结构钢及铸铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接热热热热轧轧轧轧正正正正火火火火钢钢钢钢w wC C低低低低,一一一一般般般般不不不不会会会会产产产产生生生生结结结结晶晶晶晶裂裂裂裂纹纹纹纹;低低低低碳碳碳碳调调调调质质质质钢钢钢钢w wC C低低低低且且且且控控控控制制制制了了了了S S、P P杂杂杂杂质质质质,结结结结晶晶晶晶裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的敏敏敏敏感感感感性性性性也也也也较较较较小小小小;中中中中碳碳碳碳调调调调质质质质钢钢钢钢w wC C和和和和合合合合金金金金化化化化元元元元素素
9、素素的的的的含含含含量量量量均均均均较较较较高高高高,结结结结晶晶晶晶区区区区较较较较宽宽宽宽,会引起,会引起,会引起,会引起较较较较大偏析,故有大偏析,故有大偏析,故有大偏析,故有较较较较大的大的大的大的结结结结晶裂晶裂晶裂晶裂纹倾纹倾纹倾纹倾向。向。向。向。中中中中碳碳碳碳调调调调质质质质钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接尽尽尽尽量量量量选选选选择择择择含含含含C C、S S、P P杂杂杂杂质质质质少少少少的的的的焊焊焊焊接接接接材材材材料料料料,工工工工艺艺艺艺上注意不上注意不上注意不上注意不产产产产生生生生应应应应力集中。力集中。力集中。力集中。2023/1/228第八章 合金结构钢及铸
10、铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接&2 2、液化裂、液化裂、液化裂、液化裂纹问题纹问题纹问题纹问题液化裂液化裂液化裂液化裂纹产纹产纹产纹产生的原因生的原因生的原因生的原因 母母母母材材材材晶晶晶晶粒粒粒粒边边边边界界界界的的的的低低低低熔熔熔熔点点点点共共共共晶晶晶晶物物物物,在在在在焊焊焊焊接接接接热热热热循循循循环环环环的的的的作作作作用用用用下下下下熔熔熔熔化化化化,形形形形成成成成液液液液相相相相。当当当当焊焊焊焊接接接接熔熔熔熔池池池池冷冷冷冷却却却却时时时时,低低低低熔熔熔熔点点点点共共共共晶晶晶晶物物物物未未未未完完完
11、完全全全全重重重重新新新新凝凝凝凝固固固固之之之之前前前前,接接接接合合合合区区区区就就就就已已已已受受受受到到到到较较较较大大大大应应应应变变变变,则则则则在在在在这这这这些些些些晶晶晶晶界界界界上上上上就就就就会会会会出出出出现现现现裂裂裂裂纹纹纹纹。晶晶晶晶间间间间液液液液层层层层的的的的熔熔熔熔点点点点越越越越低低低低,凝凝凝凝固固固固时时时时间间间间越越越越长长长长,则则则则液液液液化化化化裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的倾倾倾倾向向向向越越越越大大大大。液液液液化化化化裂裂裂裂纹纹纹纹多多多多产产产产生生生生于于于于C C、S S、P P杂杂杂杂质质质质较较较较高的母材与高的母材与高的母材
12、与高的母材与焊缝焊缝焊缝焊缝的熔合的熔合的熔合的熔合边边边边界。界。界。界。解决措施:解决措施:解决措施:解决措施:降低降低降低降低S S、P P、SiSi、B B等的含量。控制等的含量。控制等的含量。控制等的含量。控制热输热输热输热输入和熔池形状。入和熔池形状。入和熔池形状。入和熔池形状。2023/1/229第八章 合金结构钢及铸铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接&3 3、冷、冷、冷、冷裂纹问题裂纹问题裂纹问题裂纹问题冷冷冷冷裂裂裂裂纹纹纹纹主主主主要要要要发发发发生生生生在在在在高高高高、中中中中碳碳碳碳钢钢钢钢,低低低低、中中
13、中中合合合合金金金金高高高高强强强强钢钢钢钢焊焊焊焊接接接接热热热热影影影影响响响响区区区区,但但但但某某某某些些些些超超超超高高高高强强强强钢钢钢钢、钛钛钛钛及及及及钛钛钛钛合合合合金金金金等等等等,冷冷冷冷裂裂裂裂纹纹纹纹有有有有时时时时也也也也发发发发生在生在生在生在焊缝焊缝焊缝焊缝金属中。金属中。金属中。金属中。成因成因成因成因钢种的淬硬倾向:钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。钢种的淬硬倾向:钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。钢种的淬硬倾向:钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。钢种的淬硬倾向:钢的淬硬倾向越大,越易产生冷裂纹。焊接接头的应力状态。焊接接头的应力状态。焊接接头的应力状态。焊
14、接接头的应力状态。氢氢氢氢的的的的作作作作用用用用:高高高高强强强强钢钢钢钢焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头的的的的含含含含氢氢氢氢量量量量越越越越高高高高,则则则则冷冷冷冷裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的敏敏敏敏感性越大。感性越大。感性越大。感性越大。2023/1/2210第八章 合金结构钢及铸铁的焊接第第第第1 1节节节节 合金合金合金合金结结结结构构构构钢钢钢钢的的的的焊焊焊焊接接接接焊焊焊焊趾趾趾趾裂裂裂裂纹纹纹纹:起起起起源源源源于于于于母母母母材材材材与与与与焊焊焊焊缝缝缝缝交交交交界界界界处处处处,并并并并有有有有明明明明显显显显应应应应力力力力集集集集中部位中部位中部位中部位(如咬肉如
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