低碳钢与低合金结构钢的焊接工艺要素是什么?
发布时间: 2019-11-06作者：baile100浏览量：
低碳钢与低合金结构钢的焊接工艺要素是什么?
答：低合金结构钢是在碳素钢的基础上，加入少量或微量合金元素(质量分数不超过3%),使碳素钢的组织发生变化，从而获得较高的屈服点和冲击韧度的钢。在所有的金属材料中，低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢与低合金结构钢焊接时的焊接性仅取决于低合金结构钢本身的焊接性。
(1)焊接材料要求焊缝金属的力学性能兼顾到两种基本属性，即强度应大于低碳钢的强度，塑性和冲击韧度不应低于低合金结构钢的相应值。因此，焊接材料的选用原则是焊缝金属及焊接接头的强度、塑性和冲击韧度都不低于两种被焊钢种中的最低值，如表7-2所示。
(2)焊接工艺
1)焊接热输入为减小异种钢焊接接头热影响区的淬硬倾向并使氢能从焊缝金属中大量逸出，可采用较大的焊接热输入(选用较大的焊接电流和较慢的焊接速度)。施焊时，允许焊条作横向摆动，使焊接熔池缓慢冷却，以利于氢的逸出，防止出现冷裂纹。
2)预热与层间温度根据低合金结构钢的焊接性要求选用预热温度。定位焊后可共同预热，也可单独预热，预热温
度不应低于100℃,预热区为坡口两侧各100~150mm,可采 用氧一乙炔火焰预热。为保持预热的作用并促进焊缝及热影 响区中氢的扩散逸出，多层多道焊时的层间温度应等于或略 高于预热温度；但预热温度和层间温度不应过高，以免引起焊 工劳动强度过高及焊接接头组织和性能的变化。
3)焊前下料强度级别在300-400MPa的低合金结构钢，气割性能和低碳钢一样。但随着钢种强度级别的提高或 厚度的增加，气割性能会相对下降。强度级别为450MPa的钢，当周围环境温度不太低时，气割前可以不预热，气割后对 因气割而引起的热影响区也不需要加工即可直接焊接。但当强度级别超过500MPa级的钢种，由于碳当量较高，气割后在切口边缘用MT检查时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须磨掉才可施焊定位。对强度级别更高或厚度较大的钢材，为防止气割时在切口边缘产生裂纹，可采用与焊接时相同的参数进行预热。对高强度钢，在碳弧气刨后，必须仔细清除残余的碳屑及熔渣层，避免进入熔池，增加焊缝中的含碳量，引起裂纹 。
4)焊后热处理低碳钢和低合金结构钢焊接后，应根 据低合金结构钢的要求决定是否需要进行焊后热处理。对强 度等级大于500MPa具有延迟裂纹倾向的低合金结构钢，通 常焊后应及时进行后热(消氢)处理，以利氢的扩散及逸出。
答：低合金结构钢是在碳素钢的基础上，加入少量或微量合金元素(质量分数不超过3%),使碳素钢的组织发生变化，从而获得较高的屈服点和冲击韧度的钢。在所有的金属材料中，低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢与低合金结构钢焊接时的焊接性仅取决于低合金结构钢本身的焊接性。
(1)焊接材料要求焊缝金属的力学性能兼顾到两种基本属性，即强度应大于低碳钢的强度，塑性和冲击韧度不应低于低合金结构钢的相应值。因此，焊接材料的选用原则是焊缝金属及焊接接头的强度、塑性和冲击韧度都不低于两种被焊钢种中的最低值，如表7-2所示。
(2)焊接工艺
1)焊接热输入为减小异种钢焊接接头热影响区的淬硬倾向并使氢能从焊缝金属中大量逸出，可采用较大的焊接热输入(选用较大的焊接电流和较慢的焊接速度)。施焊时，允许焊条作横向摆动，使焊接熔池缓慢冷却，以利于氢的逸出，防止出现冷裂纹。
2)预热与层间温度根据低合金结构钢的焊接性要求选用预热温度。定位焊后可共同预热，也可单独预热，预热温
度不应低于100℃,预热区为坡口两侧各100~150mm,可采 用氧一乙炔火焰预热。为保持预热的作用并促进焊缝及热影 响区中氢的扩散逸出，多层多道焊时的层间温度应等于或略 高于预热温度；但预热温度和层间温度不应过高，以免引起焊 工劳动强度过高及焊接接头组织和性能的变化。
3)焊前下料强度级别在300-400MPa的低合金结构钢，气割性能和低碳钢一样。但随着钢种强度级别的提高或 厚度的增加，气割性能会相对下降。强度级别为450MPa的钢，当周围环境温度不太低时，气割前可以不预热，气割后对 因气割而引起的热影响区也不需要加工即可直接焊接。但当强度级别超过500MPa级的钢种，由于碳当量较高，气割后在切口边缘用MT检查时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须磨掉才可施焊定位。对强度级别更高或厚度较大的钢材，为防止气割时在切口边缘产生裂纹，可采用与焊接时相同的参数进行预热。对高强度钢，在碳弧气刨后，必须仔细清除残余的碳屑及熔渣层，避免进入熔池，增加焊缝中的含碳量，引起裂纹 。
4)焊后热处理低碳钢和低合金结构钢焊接后，应根 据低合金结构钢的要求决定是否需要进行焊后热处理。对强 度等级大于500MPa具有延迟裂纹倾向的低合金结构钢，通 常焊后应及时进行后热(消氢)处理，以利氢的扩散及逸出。
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