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熱軋及正火鋼的焊接性如何?焊接時容易出現哪些問題?

[日期:2022-03-07]   來源:云南技能培訓網  作者:云南技能培訓網   閱讀:1279次

熱軋及正火鋼在低合金高強度結構鋼和合金結構鋼種合金元素總的含量較低,而且碳的質量分數一般都小于0.25%。因此,從總體上看,焊接性比較好。一般強度級別比較低的熱軋鋼,如Q295(09MnV)、Q295(09MnNb)、Q295(12Mn)等的焊接性接近于低碳鋼。但是,隨著強度級別的提高,焊接性逐漸變差,例如18MnMoNb、14MnMoV等正火鋼,需要采取一些工藝措施才能焊接。

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焊接這類鋼主要有兩方面問題:


1.裂紋問題   這類鋼只要C、S、P的含量不超標和不產生局部區(qū)域偏析,同時,對焊縫金屬中的C、S、P進行嚴格控制,一般不存在熱裂紋問題。


但是,由于鋼中加入了一定量合金元素,鋼的淬硬傾向增加,存在冷裂紋問題。特別是對于強度級別較高的鋼如18MnMoNb、14MnMoV等冷裂傾向比較大。所產生的冷裂紋一般都是延遲裂紋,因此,焊接時需要對焊縫中的氫、接頭的冷卻速度和接頭的拘束度嚴格控制。


在這類鋼中,熱軋鋼不含或只含有少量碳化物形成元素,對焊接再熱裂紋不敏感。而對于含有強碳化物形成元素的正火鋼來說,則有再熱裂紋傾向。但是再熱裂紋的敏感性與鋼的合金系統有關系,例如正火鋼Q420(15MnVN)雖然含有強碳化物形成元素V,但生產實踐表明,它對再熱裂紋并不敏感。


當熱軋及正火鋼中沿軋制方向存在片狀硫化物或層狀硅酸鹽夾雜,或密集于同一平面的氧化鋁夾雜時,該類鋼還存在層狀撕裂的敏感性。


2.接頭脆化問題     接頭脆化主要產生在兩個部位:過熱區(qū)和加熱溫度為200~400℃的時效區(qū)。


過熱區(qū)脆化,對于熱軋鋼來說,主要是由晶粒嚴重長大,并產生過熱組織(如魏氏體)引起的,因此在焊接熱軋鋼時,盡量不采用太大的焊接熱輸入;對于正火鋼來說,過熱區(qū)脆化問題主要與沉淀相溶入和晶粒長大有關。焊接時,如果熱輸入過大,原來母材在正火態(tài)彌散分布的TiC、VC、VN溶入奧氏體中,從而使這些化合物質點抑制奧氏體晶粒長大的作用被大大削弱,使過熱區(qū)的晶粒顯著長大;而且由于晶粒粗化引起的奧氏體穩(wěn)定性的增加,過熱區(qū)在冷卻時,還容易產生上貝氏體、M-A組元等脆性大的組織,因而使過熱區(qū)嚴重出現脆化。因此,相對來說,正火鋼的過熱敏感性比熱軋鋼要大。



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