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第 1 期(总第 140 期) 机械工程与自动化 N o 1
2007 年 2 月 M ECHAN ICAL EN G IN EER IN G & AU TOM A T ION Feb
文章编号: 1672 6413 (2007) 01 0171 02
低合金高强钢的焊接工艺研究
严正凯
(山西菲利普斯煤矿机械修造有限公司, 山西晋城 048205)
2 2 2 2
摘要: 通过对2 低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析, 为制定合理的焊接工艺提供了依据, 应用该工艺保
证了低合金高强度钢的焊接效果。
关键词: 焊接性; 影响因素; 工艺
中图分类号: T G457 11 文献标识码: A
0 引言般出现在焊接热影响区, 有时也出现在焊缝金属中。焊
目前我国液压支架结构件大部分采用 16M n 钢板接接头中含氢量越高, 产生裂纹的倾向就越大。水在
作为主材, 体积及自重普遍较大, 给支架的运输及安熔池中高温下的电解是焊缝中氢的主要来源, 焊接材
装都带来困难。近十几年来, 国外将屈服强度在料中的水分, 焊件坡口处的铁锈、油污以及环境的湿
295M Pa~ 460M Pa 的低合金高强度钢(以下简称高强度都是焊缝中富氢的原因。采用CO 2 气体保护焊时使
钢) 广泛用于液压支架结构件中, 在保证其性能的同用的 CO 2 气体应特别注意其纯度。
时也取得了较好的经济效益。国内由于受高强度钢焊由于结构的角度、焊缝的位置、焊接顺序、构件
接难度大、工艺复杂、易出现焊接缺陷等因素的限制, 的自重等因素使焊接接头承受了不同的内应力, 从而
在这方面起步较晚。我们近年来开始在高强钢的焊接降低了构件的承载力, 使构件在未达到使用期限或使
方面进行了大量的试验和应用, 从焊丝的选择、焊前用能力时就产生了冷裂纹或疲劳裂纹而发生损坏。
预热、焊后处理、工艺参数等方面出发进行了工艺研 1 3 热影响区性能的变化
究, 保证了支架结构件焊接质量的可靠性。高强钢的热处理工艺严格, 而焊接过程受实际因
1 高强钢的焊接性分析素限制, 加热温度和冷却时间与其热处理有着很大差
1 1 热裂纹别。所以在母材的热影响区就容易出现两个问题: ①
高强钢一般含 C、S 量较低, 含M n 量较高, 而且由于焊接冷却速度快, 焊后一般又不进行热处理, 在
含 C、S 杂质控制较严, 因此热裂纹的倾向较小。过热区内易出现诱发冷裂纹的脆性组织; ②调质状态
1 2 冷裂纹下的钢材, 只要加热温度超过它的回火温度, 性能就
低合金高强钢中碳含量W (C) 一般控制在 0 20% 会发生变化。因此韧性的下降几乎是不可避免的, 而
以下, 为了确保钢的强度和韧性, 通过添加适量的且随着材料强度级别的提高韧性下降越明显。
M n、M o 等合金元素及V、N b、T i、A l 等微合金化元 2 高强钢焊接影响因素的控制
素, 配合适当的轧制工艺或热处理工艺来保证钢材具 2 1 焊接方法的选择
有优良的综合力学性能。高强钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、CO 2 气体
由于焊接热循环不稳定的原因, 在高强钢淬透性保护焊等,