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热轧及正火钢的焊接性

2020-12-27 12:58 作者:1980彩平台 点击:

  热轧钢含有少量的合金元素,碳当量比较低,一般情况下(除环境温度很低或钢板厚度很大时)冷裂倾向不大。正火钢由于含合金元紊较多,淬硬倾向有所增加。强度级别及碳当量较低的正火钢,冷裂纹倾向不大;但随着正火钢碳当量及板厚的增加,淬硬性及冷裂倾向随之增大,需要采取控制焊接热输人、降低扩散氢含量、预热和及时焊后热处理等措施,以防止焊接冷裂纹的产生。

  微合金控轧钢的碳含童和碳当量都很低,冷裂纹敏感性较低。除超厚焊接结构外,490MPa级的微合金控轧钢焊接一般不需要预热。

  (1)碳当量 一般认为CE≤0.4%时,钢材在焊接过程中基本无淬硬倾向,冷裂敏感性小。屈服强度为294~392MPa热轧钢的碳当量一般都小于0.4%焊接性良好。除钢板厚度很大和环境温度很低等情况外,一般不需要预热和严格控制焊接热输入。

  碳当量CE=0.4%~0.6%时钢的淬硬倾向逐渐增加,属于有淬硬倾向的钢。屈服强度为440~490MPa的正火钢基本上处于这一范围,其中碳当量不超过0.5%时,淬硬倾向不算严重,焊接性尚好,但随着板厚的增加需要采取一定的预热措施,如Q420。18MnMoNb的碳当量在0.5%以上,它的冷裂敏感性较大,焊接时为避免冷裂纹的产生,需要采取较严格的工艺措施.如严格控制热翰人、预热和焊后热处理等。

  (2)淬硬倾向 焊接热影响区产生淬硬的马氏体或M+B+F混合组织时,对氢致裂纹敏感;而产生B或B+F组织时,对氢致裂纹不敏感。凡是淬硬倾向大的钢材,连续冷却转变曲线都是往右移。但由于冷却条件不同,不同曲线的右移程度不同。如CCT曲线右移的程度比等温转变图TTT曲线倍以上,而SHCCT曲线右移就更多。因此,在比较两种钢材的淬硬倾向时,必须注意采用同一种曲线)热轧钢的淬硬倾向。与低碳钢相比,Q345在连续冷却时,珠光体转变右移较多,使快冷过程中铁素体析出后剩下的富碳奥氏体来不及转变为珠光体,而是转变为含碳较高的贝氏体和马氏体,具有淬硬倾向。Q345焊条电弧焊冷速快时,热影响区会出现少量铁素体、贝氏体和大量马氏体。而低碳钢焊条电弧焊时,则出现大量铁素体、少量珠光体和部分贝氏体。因此,Q345热轧钢与低碳钢的焊接性有一定差别。但当冷却速度不大时,两者很相近。

  2)正火钢的淬硬倾向。随着合金元素和强度级别的提高而增大,如Q420和18MnMoNb相比,两者的差别较大。18MnMoNb的过冷奥氏体比15MnVN稳定得多,特别是在高温转变区。因此,18MnMoNb冷却下来很容易得到贝氏体和马氏体,它的整个转变曲线,故冷裂敏感性也比较大。 3)热影响区最高硬度。最高硬度允许值就是一个刚好不出现冷裂纹的临界硬度值。碳当量增大时,热影响区淬硬倾向随之提高,但并非始终保持线性关系。另外,焊接热输人E或冷却时间t8/5对热影响区淬硬倾向影响很大。

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