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碳素结构钢及低合金高强钢焊接方法选择

  选用气保焊焊接上述两种钢,应该说是最合适的方法,因为它热量集中,容易控制热输入,又是一种低H焊接法;在允许的同样线能量下,其焊接效率又大大高于手工焊,焊接变形小,不易引起应力集中和矫正工时,但是为什么至今在部分单位得不到认同呢?其原因首先是方法本身的局限性:气保焊有惰性气体非熔化极(T1G)、CO2气体实心焊丝和药芯焊丝、氧化性混合气体实心和药芯焊丝几种。除TIG外均可用于此二种钢,与手工焊和埋弧焊相比,实心焊丝保护焊不是气渣联合保护,在调整成分方面主要通过焊丝。在冶金反应方面单—,所以为保证质量,冶炼专用配套焊丝很重要;另外,由于气体起保护作用并参与热反应,有许多优点(如能形成带电离子和压缩电弧,电弧能量密度加大,低H)也有其缺点(如增C,形成气孔),所以,在焊接碳素结构钢和热轧正火低合金钢常用的焊丝中,降低含C量,加大Mn、Si含量以保证焊缝的金属成分和性能,特别是韧性。除气保焊本身局限性外,我国配套焊丝极不完善(H08Mn2Si和H08Ma2SiA),这就是许多部门采用气保焊后不能达到希望的焊缝性能的原因。特别是在焊接低C调质钢时,需要针对钢种选用合适的焊丝。加之选择工艺程序不合理,设备使用不当,气体选用处理不当,工人又都是手工焊转行,自然推广气保焊就有一定阻力。


5、关于韧性


  对韧性的担心源于焊接接头的低应力破坏,而低应力破坏的原因,是材料在一定温度下的塑脆转变和接头存在的缺陷扩张造成的,因此从质量保证体系上分别用冲击韧性和断裂韧性指标来控制以上两种原因所引起的脆性破坏。


  虽然过去发生的脆断实例均是在有缺陷的情况下产生的,但是接头中微小缺陷难于检测,而且断裂韧性的实验过于复杂,所以一般结构均以控制冲击韧性指标为主,但冲击韧性指标是材料塑性和强度的综合指标,塑脆转变温度又是一个范例,所以它不能单一成比例的反映其塑性。


  材料冲击韧性指标的确定过程(例如碳素钢的常温为27J,低合金钢-20℃及-30℃为47J),是以分析过去脆断实例和有关实验为基础且有一定裕量,所以在满足指标要求又不存在可检缺陷时,一般不会发生脆断事件,对重要结构还应做断裂韧性实验。


  焊接接头的韧性包括焊缝及近缝区韧性,近缝区的韧性主要与近缝区的脆化有关,近缝区脆化原因与晶粒数、析出相、灰杂物偏析、组织及其变化有关。所以提高接头韧性,对应控制焊缝合金化和热循环;而对近缝区只能合理选择母材、控制线能量和热循环。



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