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钢材知识:低碳钢和中碳钢的焊接
浏览: 发布日期:2016-12-30
 一、低碳钢的焊接
        低碳钢包括普通低碳钢、优质低碳钢、低碳锅炉钢,以及低碳容器用钢、桥梁用钢等。含碳量低于0.25%。由于低碳钢含碳量低,焊接性好,通常不需要采取特殊的工艺措施,就可以获得优质的焊接接头。低碳钢焊接性的主要特点如下:
        1.塑性好,淬火倾向小,焊缝近缝区不易产生冷裂纹。
        2.一般焊前不需要预热,但对于大厚度的结构或在寒冷地区焊接时,需要将焊件预热至150左右。    
        3
.在焊接沸腾钢时,由于钢中杂质硫、磷含量较多,有轻微产生裂纹的倾向。    
        4
.如果火焰能率过大或焊接速度过慢等,会出现热影响区晶粒长大的现象。
        厚度13mm的低碳钢薄板件的焊接,气焊是首选的焊接方法。对于一般结构,焊丝可用H08H08A;对于重要结构,焊丝可采用H08MnAH15Mn。焊丝直径应根据板厚按表4—2选择。低碳钢的焊接,一般情况下不用气焊熔剂,焊接时采用中性焰,要求乙炔的纯度应在94%以上,氧气采用工业氧即可。乙炔消耗量可根据焊件厚度,按Q=(100120)(Lh)计算。焊炬的型号和焊嘴号码应根据乙炔消耗量或焊接厚度按表1—6选择。
        二、中碳钢的焊接
        中碳钢的含碳量在0.25%~0.60%之间,由于含碳量比低碳钢高,因而焊接性较差。中碳钢焊接性的主要特点如下:
        1.含碳量越高、板厚越大,淬火的敏感性也越大,在焊缝金属中容易产生热裂纹,在热影响区容易产生淬硬组织。
        2.由于熔池中含碳量较高,在焊接过程中产生的一氧化碳(CO)就较多,因此焊缝容易产生气孔。
        3.如果焊件刚度较大,焊接工艺参数和焊接材料选用不当,就容易产生冷裂纹。
        对于中碳钢的气焊,预热是焊接的主要工艺措施。尤其在焊接厚度、刚度较大的焊件时,更需要预热,以避免产生冷、热裂纹,从而改善焊接接头的塑性。
        通常厚度大于3mm的中碳钢焊件,预热温度为250~350。在气焊时,可直接用气焊火焰进行预热。焊后要逐渐抬高焊嘴使其缓冷。
        气焊中碳钢用的焊丝,要求其含碳量不得超过0.20~0.25%。如果要求焊缝金属具有较高的强度,可采用合金钢焊丝,如H08MnH08MnAH15MnAH10MnNiH12CrMoAH18CrMoA等。
        中碳钢的熔点与低碳钢相比较低,所以在焊接中碳钢时的火焰能率要比焊接低碳钢时小10%~15%,并且火焰焰芯末端与熔池的距离应保持在35mm为宜,以避免母材过热。施焊一般采用左焊法。焊后可用小锤锤击焊缝,以提高焊缝的机械性能。
        下面以焊接Φ38×2.5mm中碳钢管为例说明其焊接工艺过程:
        1.焊前准备,将管子端部制成坡口角度为70°左右的V形坡口,并做好焊接接头处的清理工作。
        2.选用Φ3mmH08MnA的焊丝,H016型焊炬、2号焊嘴、中性焰。
        3.焊前预热,用气焊火焰将管子待焊处周围稍加预热,再进行焊接。
        4.操作要点,焊接时采用左焊法。火焰焰芯距离熔池保持34mm。焊嘴沿坡口间隙作轻微的往复摆动前移,不作横向摆动。在开始焊接时,焊嘴倾角可大些,约45°。形成熔池后焊嘴倾角减小至30°左右,保持这一角度向前旋焊。焊丝应快速均匀填加,以减少母材熔化。焊接速度要求尽量快些,多层焊,每层焊缝应连续焊完,注意中间尽量不要停顿。
        5.焊完后,用气焊火焰将接头周围均匀加热至暗红色(600680),再慢慢抬高焊嘴,用外焰烘烤接头使其缓冷,以减少焊接残余应力

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