焊接冶金学考试复习总结.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date焊接冶金学考试复习总结一、金属焊接性的定义: 金属材料在限定的施工条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力焊接冶金学考试复习总结编辑:章 敏金属焊接性及其试验方法一、金属焊接性的定义: 金属材料在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度以及该接头能否在使用条件下可靠运行。它包括两方面的内容:工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性是指在一定焊接工
2、艺条件下,能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足各种使用性能的程度,其中包括常规的力学性能、低温韧性、高温蠕变、疲劳性能、持久强度,以及抗腐蚀性和耐磨性等。二、 影响焊接性的因素内因+外因 1. 材料因素 母材、焊接材料 2. 工艺因素 焊接方法、焊接工艺参数和焊接顺序、焊后热处理等 3 . 结构因素 结构形式、接头形式、接口断面的过渡、焊缝的位置,以及某些部位焊缝的集中程度造成多向应力的状态等 4. 使用条件 工作温度、受载类别和工作环境等。三、常用焊接性试验方法 :斜Y形坡口焊接裂纹试验法主要用于评定母材金属焊接热影响区的冷裂纹倾向。拘束焊缝为双面焊缝,
3、事先焊好,实验焊缝可在不同温度下施焊,焊后静置24h再检测解剖计算裂纹率。 合金结构钢的焊接一、 热轧正火钢(热轧:s=294343N/mm2,基本上属于C-Mn和Mn-Si系钢种;正火:s=343490N/mm2,C-Mn,Mn-Si系基础上加V,Nb,Ti,Mo等,在固溶强化基础上,通过沉淀强化和细化晶粒来b,保证韧性。0 (一)热裂纹 一般含碳量都较低,含Mn量较高,Mn/S比达要求,抗裂热性好,正常情况下不会出现热裂纹。当材料成分不合格,或严重偏析使局部C、S偏高时,Mn/S可能低于要求而出现热裂纹。解决办法:工艺上设法减小熔合比。选用低碳焊丝,降低焊缝含碳量提高含锰量。(二)冷裂纹
4、与钢材化学成分(主要是C)、淬硬组织与冷裂倾向三者间存在着密切的联系。a、在低合金高强钢中,热轧钢的淬硬倾向最小,只有在快冷的情况下才可能出现冷裂纹。而且随着钢材强度级别的提高,它的淬硬倾向增大。 正火钢的强度级别较高,合金元素含量也较多,与低碳钢相比,冷裂纹倾向较大。b、碳当量与裂纹敏感性的关系。降低含碳量对焊接性有很大的改善,热轧钢不需预热和严格控制线能量。正火钢CE在0.5%以上的要严格控制线能量、预热、焊后热处理。c、热影响区最高硬度值与裂纹敏感性的关系。最高硬度允许值就是焊接不出现冷裂纹的临界硬度值。(三)再热裂纹 焊后焊件在一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或其它加热过程)而产
5、生的裂纹称为再热裂纹。钢中Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素会促使形成再热裂纹。热轧钢对再热裂纹不敏感。正火钢有轻微再热裂纹,可通过预热或焊后后热处理来解决。(四)层状撕裂 影响因素(不受s级别限制)1)Z向拘束力(与板厚有关,产生脆性混合组织的临界冷却速度。1)焊接方法 为减少热影响区的脆化、软化及液化裂纹,选择能量密度高,热源集中的焊接方法,如钨极和熔化极气体保护焊。2)焊接材料 调质态焊接,焊后不热处理,选焊材时,要求焊缝性解接近母材的机械性能等强,当结构刚度大时,冷裂难免,低强度匹配。焊条电弧焊选用低氢型焊条。3)焊接工艺 在满足韧性的要求下,尽量采用大的线能量。同时考虑是否预热。4)焊
6、后热处理正常情况下,低碳调质钢不必焊后热处理。 不锈钢的焊接一、 铬当量:为把每一铁素体化元素,按其铁素体化的强烈程度折合成相当若干铬元素后的总和。镍当量:为把每一奥氏体化元素折合成相当若干镍元素后的总和。二、舍夫勒图:化学成分对不锈钢基体组织的影响可用舍弗勒图来研究,它以、分别作为横纵坐标,再根据熔合比就能确定其组织组成。三、贫铬理论:固溶处理后室温下C溶解度只有0.020.03%,因而C过饱和,再次中温加热(450850)【所谓敏华处理】,多余C向晶界扩散,与Cr形成沉淀。造成靠近晶界一薄层严重缺Cr,将发生明显腐蚀。四、刀状腐蚀:是熔合区产生的晶间腐蚀,只发生在含有Ti、Nb等稳定化元素
7、的奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位沿熔合线发展,处于HAZ的过热区,由于区域很窄,形状有如刀削切口,故称为刀状腐蚀。高温过热和中温敏化是导致焊接接头过热区产生刀状腐蚀的重要条件。五、相作用: a)打乱单一奥氏体方向性、以免形成连续贫Cr层 b)富Cr,有良好的供Cr条件。 铸铁的焊接 二、 灰铸铁的焊接性 焊接接头白口及淬硬组织 1) 焊缝区焊缝主要由共晶渗碳体、二次渗碳体及珠光体组成,即焊缝基本为白口铸铁组织。 2) 半熔化区该区域很窄,温度处于液相线和固相线之间,其范围为11501250,是固相奥氏体与部分液相并存的区域。该区冷却速度快,有些组织转变为马氏体或莱氏体或二次渗碳体等,形成白口
8、。 3) 奥氏体区该区处于共晶转变温度下限与共析转变温度上限之间,加热温度范围约为8201150,此区无液相出现。加热后冷却时,如果冷却速度较快,会从奥氏体中析出一些二次渗碳体,在共析转变快时,奥氏体转变为珠光体类型的组织;冷却更快时,会产生马氏体与残余奥氏体。由于以上的原因,该区硬度比母材有一定的提高。二、 灰口铸铁焊接材料及工艺同质,异质。 (一)同质(铸铁型)焊缝的熔化焊(电弧热焊、气焊、电弧冷焊工艺) 1)电弧热焊 将工件整体或有缺陷的局部位置预热到600700(暗红色)然后进行焊接,焊后进行缓冷的铸铁焊补工艺。对结构复杂、刚度大的工件,宜采用整体预热,对结构简单,焊接处刚度小的工件,
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