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三、低碳调质钢的焊接工艺7 Y$ c; O, b8 |
低碳调质钢的组织为低碳马氏体+下贝氏体，强度和韧性都较高。这在一般电弧焊条件下就可获得与母材相近的热影响区。但是，为了保证焊接接头的性能制定低碳调质钢焊接工艺的主要依据一是要求在马氏体转变时冷速不能太快，以免产生冷裂；二是要求在800℃～500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界温度。至于热影响区的软化问题在采用小线能量的焊接后就可基本解决。
1 }4 D4 k" v8 L( L, z# I（一） 焊接工艺方法和焊接材料的选择0 Y1 t* ?0 b8 ~) [9 e S& r
1.焊接工艺方法
5 [. r5 `% H, t. Q' e调质钢只要加热温度超过其回火温度，它的性能(综合机械性能)就会降低，问题随调质钢强度级别的提高而变得更加显著。通常解决办法是焊后重新调质处理，尽量限制焊接过程中的热量输入。
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- |' ?- ^8 Y, p- F1 d焊接σS＞980MPa的调质钢(如HP-9-4-20，10Ni-Cr-Mo-Co等调质钢)时．
/ L5 \2 M8 b1 r/ W( S) ~3 \必须采用钨极氩弧焊或电子束焊之类的焊接方法。& S7 k- f- E3 F/ i
对于σS＜980MPa的凋质钢，手工电弧焊、埋弧自动焊、熔化极气体保护焊和钨极氩弧焊都可以采用(但对σS＞686MPa的调质钢，熔化极气体保护焊是最适宜的自动焊法)。, g$ U9 M7 g1 W
对于输入热量多、冷却速度慢的多丝埋弧焊或电渣焊，如果必须采用就要进行焊后调质
) Q1 t% j4 p3 o处理。
! R3 y# `5 U; V- i% ^2.焊接材料; i; _. T4 d+ ?4 w8 @
低碳调质钢焊后—般不再进行热处理，要求焊缝金属在焊接状态具有与母材近似相等1 o1 {0 r {8 D) m# j
的机械性能。特殊情况(结构刚度很大)，为避免裂纹可选择比母材强度稍低些的焊接材料。% D M+ b3 G* G! ^+ s
几种调质钢的焊接材料见表
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3 B7 P6 u% l+ P（二）焊接工艺参数的选择 ]1 o, q8 r7 C3 W; `; s3 z
主要考虑冷裂纹和脆化两方面。防止冷裂纹要求冷却速度慢些，脆化则要求冷却速度要快些为好（M+B下）见图P41 HT-80钢冷速上限不产生冷裂纹，下限保证HAZ不产生脆化的混合组织，见阴影部分，E应该保证过热区的冷却速度刚好在该区内。但对于大厚板，即使采用大线能量，冷速也很大，要预热来解决。, {* ~/ L' D2 g# q/ H% h# j4 m8 g9 I. g# c
1．焊接线能量( m' n( E+ ?5 p2 w
在保证不出裂纹，满足热影响区塑性、韧性的条件下，线能量应该尽可能选择大些。几/ y6 T/ X: U! {- p w) Z/ S- r
种钢材的最大线能量见表$ _/ a" ?$ Y! V# k1 n' F
2．预热温度
+ L; G& `4 [0 r5 c, ]& F5 o( a# ~ 当线能量的数值达到了最大允许值时还不能避免裂纹的发生，必须采取预热措施。预
% Y) z* s" v! Z9 V# w热主要是为了防止冷裂，但从800℃～500℃区间的冷却速度来看，由于预热减缓了该区域
9 j. ]3 p1 k: `8 X+ w8 b内的冷却速度，获得上贝氏体的可能性增加，热影响区的塑性和韧性会受到不利的影响，预热温度一般低于200℃ 。几种低碳调质钢的最低预热温度和层间温度见表
1 B7 R9 o# i- g% L/ q3．焊后热处理( N# h1 B) B4 S
低碳马氏体+下贝氏体组织的低碳调质钢能保证其焊接热影响区在快速冷却时获得高强度及塑性和韧性，为了防止焊件脆断的消除应力退火就没有必要。消除应力退火处理只用于要求耐应力腐蚀的焊件，为了保证材料的性能，消除应力退火的温度应比该钢材调质时的回火温度低30℃左右。
6 `* u0 i" f3 z/ \$ l2 y0 ?第五节 专用钢焊接的特殊要求 |
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发表于 2011-4-27 17:10:47