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鋼(gāng)材知識:低碳鋼和中碳鋼的焊接
發布時間:2024-07-31
一(yī)、低碳鋼的焊接
低碳鋼(gāng)包括普通低碳鋼、優質低碳鋼、低碳鍋爐鋼,以(yǐ)及低碳容器(qì)用鋼、橋梁用鋼等。含(hán)碳量低於0.25%。由於低碳鋼含碳量(liàng)低,焊接性好(hǎo),通常(cháng)不需要采取特殊(shū)的工藝措施,就可以獲得優質的(de)焊(hàn)接接頭。低碳鋼焊接性的主要特點如下:
1.塑性好,淬火(huǒ)傾向小,焊縫近縫區不易產(chǎn)生冷裂紋。
2.一般焊前不需要預熱,但對於大厚度的結構或在寒冷地區焊接時,需要將(jiāng)焊件預熱至150℃左右。
3.在(zài)焊(hàn)接沸騰鋼時,由(yóu)於鋼中雜質硫、磷含量較多,有輕微產生裂紋(wén)的傾向。
4.如果火焰(yàn)能率過大或焊接速度過慢等,會出(chū)現熱影響區晶粒長大的現象。
厚度1~3mm的(de)低碳鋼薄板(bǎn)件的焊接,氣焊是首選的焊接方法。對於一般(bān)結構,焊絲可(kě)用H08、H08A;對於重要結構,焊絲(sī)可采用H08MnA、H15Mn。焊絲直徑應根據板厚按表4—2選擇(zé)。低碳鋼的焊接,一般情(qíng)況下不用氣焊(hàn)熔劑,焊接時采用中性(xìng)焰,要求乙炔的純度應(yīng)在94%以上,氧氣采(cǎi)用工(gōng)業氧即(jí)可。乙炔消耗(hào)量可根據焊件厚度∮,按Q=(100~120)∮(L/h)計(jì)算。焊炬的型號和焊嘴號碼應根據乙炔(quē)消耗量(liàng)或焊接(jiē)厚度(dù)按表1—6選擇。
二、中碳鋼的焊接
中碳鋼的含碳量(liàng)在(zài)0.25%~0.60%之間,由於(yú)含碳量比低碳鋼高,因而焊接性較差。中(zhōng)碳鋼焊接性的主要特點如下:
1.含碳量越(yuè)高、板厚越大,淬火的敏感性也越大,在焊縫金(jīn)屬(shǔ)中(zhōng)容易產生熱裂紋,在熱影(yǐng)響區容易產生(shēng)淬硬組織。
2.由(yóu)於熔池中含碳量較高,在焊接過(guò)程(chéng)中產生的一(yī)氧化碳(CO)就較多,因此焊縫容易產生氣孔。
3.如果焊件剛度較大,焊接工藝參數和焊接材料選用不當,就容易產(chǎn)生冷裂紋。
對於中碳(tàn)鋼的氣焊,預熱是焊接的主要(yào)工藝措施。尤其在焊接厚度、剛度較大的焊件時,更(gèng)需要預熱,以避免產生冷、熱裂紋,從而改善焊接接頭的塑(sù)性。
通常厚(hòu)度(dù)大(dà)於(yú)3mm的中碳鋼焊件,預熱溫度(dù)為250~350℃。在氣焊時,可直接用(yòng)氣焊火焰(yàn)進(jìn)行預(yù)熱。焊後要逐漸抬高焊嘴使(shǐ)其緩冷。
氣焊中碳鋼用的焊(hàn)絲,要求其含碳量不得超過0.20%~0.25%。如果要求(qiú)焊縫金屬(shǔ)具有(yǒu)較高的(de)強度,可采用合金鋼焊絲,如H08Mn、H08MnA、H15MnA、H10MnNi、H12CrMoA及H18CrMoA等。
中碳鋼的熔點與低碳鋼相比較低,所以在焊接中碳鋼時的(de)火焰能(néng)率要比焊接低(dī)碳鋼時(shí)小10%~15%,並且火焰焰芯末端(duān)與熔池的距離應保持在3~5mm為宜(yí),以避免母材過熱。施焊一般采用左焊法。焊後可用小錘錘擊焊(hàn)縫,以提高焊縫的機械性能。
下麵以焊接Φ38×2.5mm中碳(tàn)鋼管為例說明其焊接工(gōng)藝過程:
1.焊(hàn)前準備,將管子端部製成坡口角度為70°左右的V形坡口(kǒu),並做好(hǎo)焊接(jiē)接頭處的(de)清理工作。
2.選用Φ3mm、H08MnA的(de)焊絲,H01~6型(xíng)焊炬、2號焊嘴、中性焰。
3.焊前預熱,用氣(qì)焊火焰將管子待焊處周圍(wéi)稍加預熱,再進行焊接。
4.操作要點,焊接(jiē)時采用左焊法。火焰焰芯距離熔池保持3~4mm。焊嘴沿坡口間隙作輕微(wēi)的往複擺(bǎi)動(dòng)前移,不作橫向擺動。在開始焊接(jiē)時,焊嘴傾角可大些,約45°。形成熔池後焊(hàn)嘴傾角(jiǎo)減(jiǎn)小至30°左右,保持這一角(jiǎo)度向前旋焊。焊絲應快速(sù)均(jun1)勻填(tián)加,以減少(shǎo)母材熔化。焊接速度要求盡量快些,多層(céng)焊(hàn),每層焊(hàn)縫應連續焊完,注(zhù)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(yòng)外焰烘烤接頭使其緩冷,以減少焊(hàn)接殘餘應力