影响金属工艺焊接性的因素有哪些
推荐于2016-01-10 · 知道合伙人教育行家
影响碳钢金属材料焊接工艺性的因素主要是碳当量;影响高合金钢的焊接工艺性的除了碳当量外,还有S,P,Sn,Pb等低熔点化学元素。金属材料的焊接工艺性主要是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的难易程度。
焊接性能包括两方面的内容:①接合性能:金属材料在一定焊接工艺条件下,形成焊接缺陷的敏感性。决定接合性能的因素有:工件材料的物理性能,如熔点、导热率和膨胀率,工件和焊接材料在焊接时的化学性能和冶金作用等。当某种材料在焊接过程中经历物理、化学和冶金作用而形成没有焊接缺陷的焊接接头时,这种材料就被认为具有良好的接合性能。②使用性能:某金属材料在一定的焊接工艺条件下其焊接接头对使用要求的适应性,也就是焊接接头承受载荷的能力,如承受静载荷、冲击载荷和疲劳载荷等,以及焊接接头的抗低温性能、高温性能和抗氧化、抗腐蚀性能等。
钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成。而其中影响最大的是碳元素,也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接,但其影响程度一般都比碳小得多。钢中含碳量增加,淬硬倾向就增大,塑性则下降,容易产生焊接裂纹。通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。所以含碳量越高,可焊性越差。所以,常把钢中含碳量的多少作为判别钢材焊接性的主要标志。含碳量小于0.25%的低碳钢和低合金钢,塑性和冲击韧性优良,焊后的焊接接头塑性和冲击韧性也很好。焊接时不需要预热和焊后热处理,焊接过程普通简便,因此具有良好的焊接性。随着含碳量增加,大大增加焊接的裂纹倾向,所以,含碳量大于0.25%的钢材不应用于制造锅炉、压力容器的承压元件。
对于高合金钢,C当量和S,P,Sn,Pb等低熔点元素的控制对其焊接性能有较大影响,以降低再热裂纹的产生。
由于碳的影响最为明显,其他元素的影响可折合成碳的影响。
碳钢及低合金结构钢的碳当量经验公式:
w=w(C)+1/6[w(Mn)]+ 1/5[w(Cr)+w(Mo)+w(V)]+1/15[w(Ni)+w(Cu)]
根据经验:
当w<0.4%~0.6%时,钢的焊接性良好,应考虑预热。
当w=0.4%~0.6%时,焊接性相对较差。
当w>0.4%~0.6%时,焊接性很不好,必须预热到较高温度。