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鋼材知識:低(dī)碳鋼(gāng)和中碳鋼的焊接(jiē)
發布時間:2024-07-31
一、低碳(tàn)鋼的(de)焊接
低碳鋼包括普通低碳鋼、優質低碳鋼、低碳鍋爐鋼,以及低碳容器用鋼、橋梁用鋼等。含(hán)碳量低於0.25%。由於低碳鋼含碳量低,焊接性好,通(tōng)常不需(xū)要采取特殊的工藝措(cuò)施,就可以獲(huò)得優(yōu)質的焊接接頭。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(lěng)裂紋。
2.一般焊前不需要預熱(rè),但對於大厚度的結構或在寒冷地區焊接時,需要(yào)將焊件(jiàn)預熱至150℃左右。
3.在焊接沸騰(téng)鋼時,由於鋼中雜(zá)質硫、磷含量較多,有輕微產生裂紋的傾向。
4.如果火焰能率過大或焊接速度過慢等(děng),會出現熱(rè)影響區晶粒長大的現象。
厚度1~3mm的低碳鋼薄(báo)板件的焊接,氣焊是首選(xuǎn)的焊接方法。對於一般結構,焊絲可用H08、H08A;對於重要結構,焊絲可采用H08MnA、H15Mn。焊絲直徑應根據板厚按表4—2選擇。低碳鋼的焊接,一般情況下不用氣焊熔劑,焊接時采用中性焰,要求乙炔的純度應在94%以上,氧氣(qì)采(cǎi)用工業氧即可。乙炔消耗量可根據焊件厚度∮,按(àn)Q=(100~120)∮(L/h)計(jì)算。焊炬的型號和焊嘴號碼應根據乙炔消耗量或焊接(jiē)厚度按表1—6選擇。
二、中碳鋼(gāng)的焊(hàn)接
中(zhōng)碳鋼的(de)含(hán)碳量在0.25%~0.60%之間(jiān),由於(yú)含碳量比低(dī)碳鋼高,因(yīn)而焊接性較差。中碳鋼焊接(jiē)性的主要特點如(rú)下:
1.含碳量越高、板厚越大,淬火的敏感性也(yě)越大,在(zài)焊縫(féng)金屬中容易產生熱裂紋,在熱影(yǐng)響區容易產生淬硬組(zǔ)織。
2.由於熔池中含碳量較高,在焊接過程中產(chǎn)生的一氧化碳(CO)就較多,因此焊縫容易產生氣孔。
3.如果焊件剛度較(jiào)大,焊接工藝參數和焊接材料選用不(bú)當,就容易產生冷裂紋。
對於中碳(tàn)鋼的氣焊,預熱是焊接的主要工藝措(cuò)施。尤其在焊接厚度、剛度較大的焊件時,更需(xū)要預熱,以避免(miǎn)產生冷、熱裂紋,從而改善焊接接頭的塑性。
通常厚(hòu)度大於3mm的(de)中(zhōng)碳(tàn)鋼焊件,預熱溫度為250~350℃。在氣焊時,可直接用氣焊火焰進行預熱。焊後要(yào)逐漸(jiàn)抬高焊嘴使其緩(huǎn)冷(lěng)。
氣焊中碳鋼用的焊絲,要求(qiú)其含碳量不得超過0.20%~0.25%。如果要求焊縫金屬具有較(jiào)高(gāo)的強度,可采用合金鋼焊絲,如H08Mn、H08MnA、H15MnA、H10MnNi、H12CrMoA及H18CrMoA等。
中碳鋼的熔點與(yǔ)低碳鋼(gāng)相比較(jiào)低,所以在焊接中碳鋼時的(de)火焰能率要比焊接低碳鋼時小10%~15%,並且火焰焰芯末端與熔池的距離應保持在3~5mm為宜,以避免母材過(guò)熱。施焊一般采用左焊法。焊後(hòu)可用小錘錘擊(jī)焊縫,以提高焊縫的機械性能。
下麵以焊(hàn)接Φ38×2.5mm中碳鋼管為例說明(míng)其焊(hàn)接工藝過程:
1.焊前準備,將管子端部製成坡口(kǒu)角度為70°左右的V形坡口,並做好焊接接頭處(chù)的清理(lǐ)工作。
2.選用Φ3mm、H08MnA的焊絲,H01~6型焊炬、2號焊嘴、中性焰。
3.焊前預熱,用氣焊火焰將管子待焊(hàn)處周圍稍加預熱,再進行焊接。
4.操作要(yào)點,焊接(jiē)時(shí)采用左(zuǒ)焊法。火焰焰芯距離熔池保持(chí)3~4mm。焊(hàn)嘴沿坡口間隙作(zuò)輕微的往複擺動前移,不作橫向擺動。在(zài)開始焊接時,焊嘴傾角可大些,約45°。形成熔池後焊嘴傾角減小至30°左右,保持這(zhè)一角度向前旋(xuán)焊。焊絲應快速均勻填加(jiā),以減少母材熔化。焊(hàn)接速度要(yào)求(qiú)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(tíng)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,用外焰烘烤接頭使其緩冷,以減少焊接殘餘(yú)應力