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1 什么是焊接性,？試述碳鋼的焊接性。 焊接性是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設計要求的構件,，并滿足預定服役要求的能力,。焊接性受材料、焊接方法,、構件類型及使用要求四個因素的影響,。 碳鋼是以鐵元素為基礎的，鐵碳合金,，碳為合金元素,，其碳的質量分數不超過1%，此外,，錳的質量分數不超過1.2%,，硅的質量分數不超過0.5%，后兩者皆不作為合金元素,。其它元素如Ni,、Cr、Cu等均控制在殘余量的限度以內,，更不作為合金元素,。雜質元素如S、P,、O,、N等，根據鋼材品種和等級的不同,，均有嚴格限制,。因此，碳鋼的焊接性主要取決于含碳量,，隨著含碳量的增加,，焊接性逐漸變差，其中以低碳鋼的焊接性最好,，見表1,。 表1 碳鋼焊接性與含碳量的關系
2 什么是碳當量？碳鋼的碳當量如何計算,？ 把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換自成碳的相當含量,，稱為該種鋼材的碳當量，可作為評定鋼材焊接性的一種參考指標,。 碳鋼中的元素除C外,，主要是Mn和Si，它們的含量增加,，焊接性變差,，但其作用不及碳強烈。國際焊接學會推薦的碳當量公式為 隨著碳當量值的增加,，鋼材的焊接性會變差,。當CE值大于0.4%～0.6%時，冷裂紋的敏感性將增大,，焊接時需要采取預熱,、后熱及用低氫型焊接材料施焊等一系列工藝措施。 3 利用碳當量值評價鋼材焊接性有何局限性,？ 碳當量值只能在一定范圍內,，對鋼材概括地、相對地評價其焊接性,，這是因為： 1）如果兩種鋼材的碳當量值相等,，但是含碳量不等，含碳量較高的鋼材在施焊過程中容易產生淬硬組織,，其裂紋傾向顯然比含碳量較低的鋼材來得大,，焊接性較差。因此,，當鋼材的碳當量值相等時,，不能看成焊接性就完全相同。 2）碳當量計算值只表達了化學成分對焊接性的影響,，沒有考慮到冷卻速度不同,，可以得到不同的組織，冷卻速度快時,，容易產生淬硬組織,，焊接性就會變差,。 3）影響焊縫金屬組織從而影響焊接性的因素，除了化學成分和冷卻速度外,，還有焊接循環(huán)中的最高加熱溫度和在高溫停留時間等參數,，在碳當量值計算公式中均沒有表示出來。 因此,，碳當量值的計算公式只能在一定的鋼種范圍內,，概括地、相對地評價鋼材的焊接性,，不能作為準確的評定指標,。 4 試述低碳鋼的焊接性。 由于低碳鋼含碳量低,，錳、硅含量也少,，所以,，通常情況下不會因焊接而產生嚴重硬化組織或淬火組織。低碳鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好,，焊接時,，一般不需預熱、控制層間溫度和后熱,，焊后也不必采用熱處理改善組織,，整個焊接過程不必采取特殊的工藝措施，焊接性優(yōu)良,。 但在少數情況下,，焊接時也會出現困難： 1）采用舊冶煉方法生產的轉爐鋼含氮量高，雜質含量多,，從而冷脆性大,，時效敏感性增加，焊接接頭質量降低,，焊接性變差,。 2）沸騰鋼脫氧不完全，含氧量較高,，P等雜質分布不均,，局部地區(qū)含量會超標，時效敏感性及冷脆敏感性大,，熱裂紋傾向也增大,。 3）采用質量不符合要求的焊條，使焊縫金屬中的碳,、硫含量過高,，會導致產生裂紋。如某廠采用酸性焊條焊接Q235－A鋼時，因焊條藥皮中錳鐵的含碳量過高,，會引起焊縫產生熱裂紋,。 4）某些焊接方法會降低低碳鋼焊接接頭的質量。如電渣焊,，由于線能量大,，會使焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)晶粒長得十分粗大，引起沖擊韌度的嚴重下降,，焊后必需進行細化晶粒的正火處理,，以提高沖擊韌度。 總之,，低碳鋼是屬于焊接性最好,、最容易焊接的鋼種，所有焊接方法都能適用于低碳鋼的焊接,。 5 低碳鋼焊接時,，如何正確地選用焊接材料？ ⑴手弧焊焊條的選用 常用低碳鋼Q235的抗拉強度平均值為417.5MPa,，根據等強度原則,，與之匹配的焊條應為E43系列。幾種不同鋼號的低碳鋼手弧焊時焊條的選用,，見表2,。 表2 低碳鋼手弧焊時焊條的選用
注：表中括弧內的焊條型號表示可以代用,。 ⑵埋弧焊焊絲和焊劑的匹配選用 低碳鋼埋弧焊時焊絲和焊劑的匹配選用,，見表3。 表3 低碳鋼埋弧焊焊絲與焊劑的匹配選用
⑶CO2焊絲的選用 實芯焊絲選用牌號為H08Mn2Si和H08Mn2SiA兩種,，焊后熔敷金屬強度偏高。藥芯焊絲選用牌號為YJ502-1,、YJ506-2,、YJ506-3、YJ506-4,。 ⑷電渣焊焊絲和焊劑的匹配選用 電渣焊熔池溫度比埋弧焊低,，所以焊劑中的硅、錳還原作用弱,，應選用含錳,、含硅量較高的焊絲。常選用H10Mn2,、H10MnSi焊絲配合焊劑HJ360或H10MnSi焊絲配合焊劑HJ431,。 6 低碳鋼在低溫下如何施焊？ 嚴冬條件下焊接低碳鋼結構時,，由于焊接接頭的冷卻速度快,，使裂紋傾向增大，特別是厚大結構的第一道焊縫容易開裂,，為此必需采取如下工藝措施： 1）焊前預熱,，焊接過程中嚴格保持層間溫度不應低于預熱溫度,。 2）采用低氫或超低氫焊接材料。 3）定位焊時加大焊接電流,，減慢焊接速度,，適當增加定位焊縫的截面積和長度，必要時進行預熱,。 4）整條焊縫應盡量連續(xù)焊完,，避免中斷。 5）不應坡口面以外的母材上進行引弧,，熄弧時需填滿弧坑,。 6）盡可能不在低溫條件下進行彎板、矯正和裝配焊件,。 各種金屬結構低溫焊接時的預熱溫度見表4,。管道、壓力容器低溫焊接時的預熱溫度見表5,。 表4 低碳鋼金屬結構低溫焊接的預熱溫度
表5 低碳鋼管道,、壓力容器低溫焊接的預熱溫度
文章來源：嘉祥縣億泰電焊機廠 今日編輯：明軒 |
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