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鋼(gāng)材知識:低(dī)碳鋼和(hé)中(zhōng)碳鋼(gāng)的焊接
發布時間:2024-07-31
一、低碳鋼的焊接
低碳鋼包括(kuò)普通低碳鋼、優質低(dī)碳鋼、低碳鍋爐鋼,以及低碳容器用鋼、橋梁用鋼等。含碳量低於0.25%。由於低碳鋼含碳量低,焊接性(xìng)好,通常不需要采取特殊的工(gōng)藝措施(shī),就可以獲得優質的焊接接頭。低碳鋼焊接性的主要特點如下:
1.塑性好,淬(cuì)火傾向小,焊縫近縫區(qū)不(bú)易產生冷裂紋。
2.一般焊(hàn)前不需要預熱,但對於大厚度的結構或在寒冷地區焊接(jiē)時,需要將焊件(jiàn)預熱至150℃左右。
3.在焊(hàn)接沸騰鋼時(shí),由於鋼中雜質硫、磷(lín)含量較多,有輕微產生裂紋的傾向。
4.如(rú)果火焰能率過大或焊接速度過慢等,會出現熱影響區晶粒長大的現象。
厚度1~3mm的低碳鋼薄板件的焊接,氣焊是首選的(de)焊接方法。對於一般結構,焊絲可用(yòng)H08、H08A;對於重要結構,焊(hàn)絲可采(cǎi)用H08MnA、H15Mn。焊絲直(zhí)徑應根據板(bǎn)厚(hòu)按表4—2選擇。低碳鋼的焊接,一般情況下不用氣焊熔劑,焊接時采用(yòng)中性焰,要求乙炔的純(chún)度應在94%以上,氧氣采用工業氧即可(kě)。乙炔消耗量可根據焊件厚度∮,按Q=(100~120)∮(L/h)計算(suàn)。焊炬的型號和焊嘴號碼應根據(jù)乙炔消耗量或(huò)焊接厚度按表1—6選擇。
二、中碳(tàn)鋼的焊接
中碳鋼的含碳量在(zài)0.25%~0.60%之間,由於含(hán)碳量比低碳鋼高,因而焊接性較(jiào)差。中碳鋼焊接性的主要特(tè)點(diǎn)如下:
1.含碳量越(yuè)高、板厚越大,淬火的(de)敏感(gǎn)性也越大,在焊縫金屬中容易產生熱裂紋,在熱影響區容易產(chǎn)生淬硬組(zǔ)織。
2.由於熔池中含碳量較高,在焊(hàn)接過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳(CO)就較多,因此焊縫容易產生氣孔。
3.如果焊(hàn)件剛度較大,焊接工藝參數和焊接材料選用不當,就容易產生冷裂紋(wén)。
對於中碳鋼的氣焊,預熱(rè)是焊(hàn)接的主(zhǔ)要工藝措施。尤其在焊接厚度(dù)、剛度較大的焊件時,更需要預熱(rè),以避免產生冷、熱裂(liè)紋,從而改善焊接接(jiē)頭(tóu)的塑性。
通常(cháng)厚度大於3mm的中(zhōng)碳鋼焊(hàn)件,預(yù)熱溫度為250~350℃。在氣焊時,可直(zhí)接用氣焊火焰進行(háng)預熱。焊後要逐漸抬高焊嘴使其緩冷(lěng)。
氣焊中碳鋼用的焊絲,要求其(qí)含碳量不得超(chāo)過0.20%~0.25%。如果要求焊縫(féng)金屬具有較高的強度,可采用合金鋼焊絲,如H08Mn、H08MnA、H15MnA、H10MnNi、H12CrMoA及H18CrMoA等。
中(zhōng)碳鋼的熔點與低碳鋼相比(bǐ)較低,所以在焊接中碳鋼時的火(huǒ)焰能率要比(bǐ)焊接低碳鋼時小10%~15%,並且火焰焰芯末端與熔池的距(jù)離應保(bǎo)持在3~5mm為宜,以避免母材過熱。施焊一般采(cǎi)用左(zuǒ)焊(hàn)法。焊後可用小(xiǎo)錘錘擊焊縫,以提高焊縫的機械性能。
下麵以焊接Φ38×2.5mm中(zhōng)碳鋼管為例說(shuō)明其焊接工藝過(guò)程:
1.焊前(qián)準備,將管子端部製成坡口角度為70°左右的V形坡口,並做好焊接接頭處的清理工作。
2.選用Φ3mm、H08MnA的焊(hàn)絲,H01~6型焊(hàn)炬、2號焊嘴、中性焰。
3.焊前預熱(rè),用氣(qì)焊火焰將管子待焊處周圍稍加預熱,再進行焊接。
4.操作(zuò)要點,焊接時采用左焊法。火焰焰芯距離熔(róng)池保持3~4mm。焊嘴沿(yán)坡口間隙作輕微的往複擺動前移,不作橫(héng)向擺動。在開(kāi)始(shǐ)焊接(jiē)時,焊(hàn)嘴傾角可大些,約45°。形成熔池(chí)後焊嘴傾角(jiǎo)減小至30°左右,保持這一角度向(xiàng)前旋(xuán)焊(hàn)。焊絲應快(kuài)速均(jun1)勻填加,以減少母材熔化。焊接速(sù)度要求盡量快些,多層焊,每層焊縫應連續焊完,注意中間盡量不要停頓。
5.焊完後,用氣焊火焰將接頭周圍均勻加熱至暗紅色(600~680℃),再慢慢抬高焊嘴,用外焰烘烤接頭(tóu)使其緩冷,以減少焊接殘餘應(yīng)力