异形法兰材质碳钢的焊接性能:
常用碳钢的焊接性能
了解碳钢材料的焊接性,才能正确地进行焊接结构设计、焊前准备和拟定焊接工艺。
1. 碳钢的焊接性
碳钢的焊接性是指碳钢材料对焊接加工 的适应性。主要指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。它包括两方面的内容:其一是工艺性能,即在一定焊接工艺条件下,碳钢对形成焊接缺陷(主要是裂纹)的敏感性;其二是使用性能,即在一定焊接工艺条件下,碳钢的焊接接头对使用要求的适应性。
在焊接低碳钢时,很容易获得无缺陷的焊接接头,不需要采取复杂的工艺措施。如果用同样的工艺焊接铸铁,则常常会产生裂纹,得不到良好的焊接接头,所以说低碳钢的焊接性比铸铁好。
完整的焊接接头并不一定具备良好的使用性能。例如,焊补铸铁时,即使未发现裂纹等缺陷,但是由于在熔合区和半熔合区容易形成白口组织,因此,也会因不能加工和脆性大而无法使用。这就是说铸铁的焊接性并不是很好。
1. 碳钢和低合金结构钢的焊接性
(1)低碳钢的焊接性
低碳钢的焊接性好,一般不需要采取特殊的工艺措施即可得到优质的焊接接头。另外,低碳钢几乎可用各种焊接方法进行焊接。
低碳钢焊接一般不需要预热,只有在气候寒冷或异形法兰厚度较大时才需要考虑预热。例如,当板材厚度大30mm或环境温度低于-10屯时,需要将异形法兰预热至lOO'C~150'C。
(2)中碳钢的焊接性
中碳钢的焊接性比低碳钢差。中碳钢异形法兰的热影响区容易产生猝硬组织。当异形法兰厚度较大、焊接工艺不当时,异形法兰很容易产生冷裂纹。同时,异形法兰接头处有一部分碳要融入焊缝熔池,使焊缝碳钢的碳含量提高,降低焊缝的塑性,容易在凝固冷却过程中产生热裂纹。
中碳钢焊前需要预热,以减小焊接接头的冷却速度,降低热影响区的猝硬倾向,防止产生冷裂纹。预热的温度一般为100屯~200屯。中碳钢异形法兰接头要开坡口,以减小异形法兰碳钢融入焊缝碳钢中的比例,防止产生热裂纹。
(3)低合金结构钢的焊接性
低合金结构钢的异形法兰热影响区有较大的猝硬性。强度等级较低的低合金结构钢含碳量少,悴硬倾向小。随着强度等级的提高,钢中含碳量也会增大,加上合金元素的影响,使热影响区的悴硬倾向也增大。因此会导致焊接接头处的塑性下降,产生冷裂纹的倾向也随之增大,可见,低合金结构钢的焊接性随着其强度等级的提高而变差。
在焊接低合金结构钢时,应选择较大的焊接电流和较小的焊接速度,以减小焊接接头的冷却速度。如果能够在焊接后及时进行热处理或者焊前预热,均能有效地防止冷裂纹的产生。