文档介绍：第一章:
1. 金属焊接性:金属能否适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。它的内涵:1、是否适合焊接加工?--金属在焊接加工中是否容易形成缺陷2、焊后使用可靠性?--性能焊成的接头在一定的使用条件下可靠使用的能力。
:1、材料本身因素—母材和焊接材料的成分及性能2、工艺条件—焊接方法、工艺措施;3、结构因素—刚度、应力集中、多轴应力;4、使用条件—工作温度、负荷条件、工作环境。
: (一)从金属特性分析金属焊接性1、利用金属本身的化学成分分析(1)碳当量法:指将各种元素按相当于若干含碳量折合并叠加起来求得所谓碳当量(q),用其来估计冷裂倾向的大小。CE=C+Mn/6+Ni+Cu/15+Cr+Mo+V/ (2)焊接冷裂纹敏感指数Pc=C+Si/30+Mn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B+δ/600+H/60(%)式中δ—板厚(mm)H—焊缝中扩散氢含量(ml/100g). 2、利用金属本身的物理性能分析: 3、利用金属本身的化学性能分析 4、利用合金相图分析(二)从焊接工艺条件分析焊接性: 1、热源特点2、保护方法3、热循环控制4、其他工艺因素
4. 选择或制定焊接性试验方法的原则:
1、焊接性试验的条件尽量与实际焊接时的条件相一致。 2、焊接性试验的结果要稳定可靠,具有较好的再现性。 3、注意试验方法的经济性。
:(一)焊缝金属抗热裂的能力(二)焊缝及热影响区金属抗冷裂纹的能力(三)焊接接头抗脆性转变的能力(四)焊接接头的使用性能
6. 常用焊接性试验方法:
(一) 斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。(二) 插销试验: 此法是测定钢材焊接热影响区冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。测定加载16~24 h而不断裂的最大应力σcr
(三)压板对接焊接裂纹试验法
(四)可调拘束裂纹试验法
第二章:
:在碳素结构钢的基础上添加一定数量的合金元素来达到所需要求的钢材。包括:结构钢、碳素结构钢、合金结构钢。
:可分为三种类型:热轧及正火钢、低碳调质钢、中碳调质钢。
:除通常的力学性能外,还必须要求特殊性能主要用于一些特殊的条件下工作的机械零件和工程结构,如耐高温、低温和耐腐蚀。大致可分为:珠光体耐热钢、低温钢、低合金耐蚀钢。
: 固溶强化(置换固溶、间隙固溶) 细晶强化第二相强化位错强化:
:成分和工艺(温度、时间)影响奥氏体的稳定性,通过控制冷却速度和第二次处理得到组织。
※热轧及正火钢
1、热轧钢
供货状态:热轧态
性能特点:强度最低σs294~392MPa,具有满意的综合力学性能和加工工艺性能,价格便宜
成分特点:热轧钢属于C- Mn 或 Mn-Si系的钢种,有时用一些V、Nb等代替部分Mn。
基本成分:C≤%,Si≤,Mn≤% 强化机制:主要以固溶强化为主
典型钢种:Q345(16Mn)、14MnNb、Q294(09MnV)
2、正火钢
(1 )正火态供货的钢
性能特点:最低强度σs343~450MPa,具有比热轧钢更高的强度和塑韧性
成分特点:~%C,在C-Mn、Mn-Si系的基础上加入一些碳化物和氮化物生成元素V、N b、Ti等
强化机制:在固溶强化的基础上,通过沉淀强化和细化晶粒来进一步提高强度和保证韧性
典型钢种:Q390(15MnTi、15MnVN)等。
(2 )正火+回火态供货的钢
性能特点:最低强度σs490MPa。具有比正火态钢更好的强度和中温性能
成分特点:Mn-Mo系列低碳低合金钢,~%C,在C-Mn、Mn-Si系的基础上加入Mo、Nb等
强化机制:在固溶强化的基础上,通过沉淀强化和细化晶粒来进一步提高强度和保证韧性,同时还需通过回火改善韧性
典型钢种:Q490(18MnMoNb)、14MnMoV、A299(美ASTM标准C-Mn-Si系)、BHW-35(德国蒂森公司,13MnNiMo54)等。
(3)微合金控轧钢
性能特点:在控轧状态可以达到正火状态的质量,具有高强、高韧和良好的焊接性能
成分特点:在C-Mn基础加入微量Nb、V、Ti等,同时降C、降S.
强化机制:多元微合金化+控轧在固溶强化的基础上,通过细化晶粒+沉淀强化以及控扎改善夹杂物形态、分布,减少夹杂物数量(提高纯净度)
典型钢种:X60、X65、X70、X80等
二、热轧、正火钢的焊接性分析
这类钢焊接性问题表现为焊接引起的各种缺陷,主要是各类裂纹;焊接时材料性能的变化,主要是脆化。
(一)