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低合金钢板焊接

2019-07-03

低合金钢(low alloy high strenth steel)是钢中含合金元素总量小于5%的合金钢。其应用比中合金钢和高合金钢广泛,根据GB/T1591-2008的规定,低合金钢分为8个牌号:Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690;由于质量不同分为A、B、C、D、E等级。低合金钢结构钢焊接时主要的问题是焊接接头的冷裂纹和焊接热影响区的淬硬倾向。不同的焊接方法对焊接结的影响也不同。低合金钢焊接的方法有:焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2气体保护焊、电渣焊和钎焊等,所用焊接方法要根据产品结构、板厚、性能要求、生产条件等来决定。低合金钢的焊接材料选用原则一般按等强原则来处理,并综合考虑焊缝的韧性、塑性和抗裂性,只要焊缝金属的强度不低于或不高于母材的下限即可。常用的低合金钢焊材如下图。

低合金钢焊接时,通常焊前预热,这有利于焊后降低冷区速度,避免出现淬硬组织,减小焊接应力,是防止裂纹的有效措施;也有助于改善接头组织与性能,使低合金高强度结构焊接时常用的工艺措施,钢预热温度取决于钢材的成分、板厚、焊接结构形状、拘束度以及环境温度等因素。一般预热温度为100~200℃,但对于小零件及薄板可不预热。焊后热处理,焊条电弧焊回火温度是600~650℃;电渣焊900~980℃正火,600~650℃回火。

焊接参数的确定,即热输入的大小取决于过热区的脆化和冷裂纹的趋向,由于各种钢的脆化和冷裂纹的趋向不同,因而对焊接热的输入要求差别大。焊接含碳量低时,对热输入没有严格的控制,但热输入偏小更好。焊接含碳量偏高时,热输入应偏大些,由于强度等级较高的低合金高强钢度钢,淬硬性倾向较大,应选用较大的热输入,但也不能过大,否则增大粗晶区脆化倾向。比如16MnR钢焊接时焊接线能量没有严格的控制,因为这种钢焊接热影响区脆化倾向较小,但对于含V、Nb、Ti等微量合金化元素的钢,那应选用较小的焊接线能量。对于碳基合金元素含量较高、屈服强度也较高的低合金钢,如18MnMoNbR,由于这种钢淬硬倾向较大,又要考虑其热影响区的过热倾向,则在选用较小线能量的同时,还要增加焊前预热和焊后及时热处理等措施。总之,低合金钢焊接时采用焊前预热焊后热处理比较保险,并且在焊接过程中尽量减小热输入。