文档介绍：2 合金结构钢的焊接 1 合金结构钢 合金结构钢的分类结构钢:用于机械零件和各种工程结构生产的钢材。结构钢按其成分可分为:碳素结构钢和合金结构钢。从焊接的角度,考虑材料的性能和用途,大致可分为: ?强度用钢用于常规条件下承静、动载荷的零件和工程结构。主要是力学性能,合金元素是为了保证足够的塑性和韧性。?专用钢用于特殊条件下的零件和工程结构。 2 强度用钢强度用钢常称为高强钢( ),大量用于常温下的受力结构,如压力容器、动力设备、工程机械、交通运输机械、桥梁、建筑结构和管道等。强度用钢合金化原则:在满足塑性、韧性及工艺性能的前提下,使钢具有更高的强度。根据强度级别和热处理状态可分为:热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢。 MPa s294 ??3 近二十年来,由于寒冷地区输油管道、海上采油平台、大型压力容器、大型水轮机蜗壳、大跨度全焊接桥梁等需要,通过冶炼技术的不断提高以及轧制设备、工艺和控制手段的不断革新和完善,开发出一些具有优良工艺性能的钢种。微合金控轧钢、焊接无裂纹钢( CF 钢) 抗层状撕裂钢( Z向钢)和焊接大线能量钢等等。对于进一步提高焊接质量和扩大焊接结构的应用具有重大意义。 4 专用用钢?珠光体耐热钢具有较好的高温强度和高温抗氧化的特性,主要用于工作温度为 500 ~ 600 ℃的高温设备。以 Cr 、 Mo 为基础的低、中合金钢。?低温钢具有良好的低温韧性,用于各种低温装置( -40 ~- 196 ℃)、严寒地区工程结构、露天矿山机械和新能源开发等。 5 ?低合金耐蚀钢主要用于大气、海水、石油和化工等腐蚀介质中工作的各种机械设备和结构,由于所处介质不同,耐蚀钢的类型和成分也不同。 6 热轧、正火钢的焊接 热轧、正火钢典型钢种成分及性能?热轧钢( )——固溶强化属于 C-Mn 或 Mn-Si 系列钢种,有时加入 V、 Nb 取代部分 Mn 以细化晶粒和沉淀强化作用。 16Mn ( C< , Si< , Mn< ); 15MnV ,在 16Mn 基础上加入少量 V, 以细化晶粒和沉淀强化,热轧状态使用性能不够稳定,尤其是厚板。组织状态:热轧态细晶粒 F+P 正火态强度↓,塑性、韧性↑ MPa s343 294 ???7 ?正火钢( ) ——固溶强化基础上加沉淀及细晶强化在 C-Mn 或 Mn-Si 系基础上,加入 C、N化物的形成元素( V、 Nb 、 Ti、 Mo ),通过正火 C、N化物以细小质点从固溶体中析出,其沉淀强化及细化晶粒作用,提高强度同时,适当改善塑性和韧性。对含 Mo 钢正火后须回火才能保证良好的塑性和韧性。因为快冷得到组织为 Bu 和少许 F,影响塑性和韧性,需通过回火处理除去 Bu 。 MPa s490 343 ???8 ?正火状态下使用的钢 V-Nb : 15MnV 、( USA ) A225A ( Mn-V )、 A737B ( Mn-Nb ) Mn-V-V : 15MnVN 、( USA ) 737C 、( GER ) FG39 Mn-Ni-V-N :( GER ) FG43 ?正火回火状态下使用的含 Mo 钢 Mn-Mo , A302 加入 % 的 Mo 提高强度、细化组织,提高中温性能。为改善韧性添加 Ni 、 Nb 成为 Mn-Ni-Mo ( A302C ) 或 Mn-Mo-Ni ( 18MnMoNb )系钢。组织状态:细小的 F+P 9 ?微合金化控轧钢采用微合金化(加入微量 Nb 、V、 Ti)和控轧新技术, 达到细化晶粒和沉淀强化相结合,同时从冶金工艺上降 C、S,改善夹杂物形态,提高钢的纯净度等,使钢材具有均匀细小等轴 F基体。具有高强度、高韧性和良好焊接性等优点。 10