Question

4.23/低合金钢与低碳钢是常用的焊接结构材料,哪种材料的焊接性

Answer 1

第四节 低碳钢与低合金钢的焊接一、焊接性低合金钢是在碳钢的基础上，加入少量或微量的合金元素（合金元素的质量分数不超过3%），使碳钢的组织发生变化，从而获得较高的屈服强度和较好的冲击韧度。随着钢中合金元素的增加，低合金钢的强度等级逐步提高，碳当量随之增加，因此钢的淬硬性增加，焊接性变差。低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢和低合金钢焊接时的焊接性仅决定于低合金钢本身的焊接性。对于这两种异种钢焊接时的焊前准备、焊接工艺和焊后热处理等工艺措施，根据低合金钢来拟定。二、焊前准备300～400MPa级别的低合金钢，如Q345 (16Mn)钢，焊接性和低碳钢相差不多，随着钢种强度等级的提高，焊接性相对会下降。强度等级为450MPa级的Q420( 15Mn VN)钢，在环境温度不太低时，可以不预热，采用氧乙炔火焰进行切割，切割后不需要加工，即可直接进行施焊，焊缝金属也决不会因焊接坡口是气割的而产生裂纹。强度等级超过500MPa级的钢种，如18MnMoNb、14MnMoV和14MnMoVB等钢，由于碳当量比较高，气割后在气割边缘用磁粉探伤时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须用砂轮将其磨掉，才能进行施焊。对于强度等级更高或厚度较大的钢材，焊接坡口若用气割加工而成，为防止产生裂纹，可采用与焊接时相同的预热参数进行预热。碳弧气刨时，必须仔细清除残余的碳屑粒以及气刨边缘的渗碳和渗铜层，以避免进入焊接熔池。否则，由于焊缝中渗碳，使其淬硬倾向增大，引起裂纹。三、焊接工艺1．装配和定位焊不允许强制装配，对角变形和错边量要严格控制，避免因未焊透和应力集中而引起的裂纹。为了防止装配定位焊的开裂，一般定位焊的焊缝长度为20—lOOmm。如发现定位焊点有裂纹时，要立即清除，并移位重新进行定位焊。定位焊所选用的焊接工艺和材料应与正式焊接要求相同。
2．预热和层间温度低碳钢和低合金钢进行焊接时，要根据低合金钢选用预热温度。当Q345(16Mn)钢和15MnCu钢的厚度分别超过25ram、22ram时以及强度等级超过500MPa级的低合金钢与低碳钢焊接时，均应进行预热。预热时，可以单独对低合金钢进行，也可以与低碳钢装配定位焊后预热。预热温度不应低于100℃。预热的宽度为焊缝两侧各lOOmm左右为宜。其方法可以用氧乙炔火焰或远红外加热。为了保持预热的作用，并促进焊接过程中氢的扩散逸出，层间温度通常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，否则，可能会引起某些钢种焊接接头组织和性能的恶化。3．焊接材料低碳钢和低合金钢焊接时，要求焊缝金属及焊接接头的强度应大于低碳钢的强度；其塑性和冲击韧度不应低于低合金钢。因此，焊接材料选择的原则是：强度、塑性和冲击韧度都不能低于被焊钢材中的最低值。焊接材料的选择见表3-4-1。表3-4-1低碳钢与低合金钢焊接用焊接材料的选择
钢 种 低合金钢 电弧焊
屈服点／MPa 焊条电弧焊 埋弧焊
焊条 焊丝 焊剂
低碳钢 300 E4315 H08A HJ431
350 E5015 H08MnA HJ431
400 E5015 H08MnA HJ431
450 E5015 H08MnA HJ431
4．焊接热输人为了减少这两类钢焊接接头热影响区的淬硬倾向和消除冷裂纹，使氢能从焊缝金属中逸．出，可以采用较大的热输入（线能量），即在电弧电压不变的情况下，可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，使焊接熔池缓慢凝固，以利于氢的析出。5．焊后热处理 应根据低合金钢来决定是否需要焊后热处理。对于强度等级大于500MPa、具有延迟裂纹倾向的低合金钢来说，焊后应及时进行高温回火，其作用是使焊接接头中的氢尽快地扩散析出，改善热影响区的显微组织和减小焊接残余应力。
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第四节 低碳钢与低合金钢的焊接
第四节 低碳钢与低合金钢的焊接
一、焊接性
低合金钢是在碳钢的基础上，加入少量或微量的合金元素（合金元素的质量分数不超过3%），使碳钢的组织发生变化，从而获得较高的屈服强度和较好的冲击韧度。随着钢中合金元素的增加，低合金钢的强度等级逐步提高，碳当量随之增加，因此钢的淬硬性增加，焊接性变差。
低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢和低合金钢焊接时的焊接性仅决定于低合金钢本身的焊接性。
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对于这两种异种钢焊接时的焊前准备、焊接工艺和焊后热处理等工艺措施，根据低合金钢来拟定。
二、焊前准备
300～400MPa级别的低合金钢，如Q345 (16Mn)钢，焊接性和低碳钢相差不多，随着钢种强度等级的提高，焊接性相对会下降。强度等级为450MPa级的Q420( 15Mn VN)钢，在环境温度不太低时，可以不预热，采用氧乙炔火焰进行切割，切割后不需要加工，即可直接进行施焊，焊缝金属也决不会因焊接坡口是气割的而产生裂纹。强度等级超过500MPa级的钢种，如18MnMoNb、14MnMoV和14MnMoVB等钢，由于碳当量比较高，气割后在气割边缘用磁粉探伤时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须用砂轮将其磨掉，才能进行施焊。对于强度等级更高或厚度较大的钢材，焊接坡口若用气割加工而成，为防止产生裂纹，可采用与焊接时相同的预热参数进行预热。碳弧气刨时，必须仔细清除残余的碳屑粒以及气刨边缘的渗碳和渗铜层，以避免进入焊接熔池。否则，由于焊缝中渗碳，使其淬硬倾向增大，引起裂纹。

Answer 2

低碳钢与低合金钢的焊接一、焊接性低合金钢是在碳钢的基础上，加入少量或微量的合金元素（合金元素的质量分数不超过3%），使碳钢的组织发生变化，从而获得较高的屈服强度和较好的冲击韧度。随着钢中合金元素的增加，低合金钢的强度等级逐步提高，碳当量随之增加，因此钢的淬硬性增加，焊接性变差。低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢和低合金钢焊接时的焊接性仅决定于低合金钢本身的焊接性。对于这两种异种钢焊接时的焊前准备、焊接工艺和焊后热处理等工艺措施，根据低合金钢来拟定。二、焊前准备300～400MPa级别的低合金钢，如Q345 (16Mn)钢，焊接性和低碳钢相差不多，随着钢种强度等级的提高，焊接性相对会下降。强度等级为450MPa级的Q420( 15Mn VN)钢，在环境温度不太低时，可以不预热，采用氧乙炔火焰进行切割，切割后不需要加工，即可直接进行施焊，焊缝金属也决不会因焊接坡口是气割的而产生裂纹。强度等级超过500MPa级的钢种，如18MnMoNb、14MnMoV和14MnMoVB等钢，由于碳当量比较高，气割后在气割边缘用磁粉探伤时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须用砂轮将其磨掉，才能进行施焊。对于强度等级更高或厚度较大的钢材，焊接坡口若用气割加工而成，为防止产生裂纹，可采用与焊接时相同的预热参数进行预热。碳弧气刨时，必须仔细清除残余的碳屑粒以及气刨边缘的渗碳和渗铜层，以避免进入焊接熔池。否则，由于焊缝中渗碳，使其淬硬倾向增大，引起裂纹。三、焊接工艺1．装配和定位焊不允许强制装配，对角变形和错边量要严格控制，避免因未焊透和应力集中而引起的裂纹。为了防止装配定位焊的开裂，一般定位焊的焊缝长度为20—lOOmm。如发现定位焊点有裂纹时，要立即清除，并移位重新进行定位焊。定位焊所选用的焊接工艺和材料应与正式焊接要求相同。
2．预热和层间温度低碳钢和低合金钢进行焊接时，要根据低合金钢选用预热温度。当Q345(16Mn)钢和15MnCu钢的厚度分别超过25ram、22ram时以及强度等级超过500MPa级的低合金钢与低碳钢焊接时，均应进行预热。预热时，可以单独对低合金钢进行，也可以与低碳钢装配定位焊后预热。预热温度不应低于100℃。预热的宽度为焊缝两侧各lOOmm左右为宜。其方法可以用氧乙炔火焰或远红外加热。为了保持预热的作用，并促进焊接过程中氢的扩散逸出，层间温度通常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，否则，可能会引起某些钢种焊接接头组织和性能的恶化。3．焊接材料低碳钢和低合金钢焊接时，要求焊缝金属及焊接接头的强度应大于低碳钢的强度；其塑性和冲击韧度不应低于低合金钢。因此，焊接材料选择的原则是：强度、塑性和冲击韧度都不能低于被焊钢材中的最低值。焊接材料的选择见表3-4-1。表3-4-1低碳钢与低合金钢焊接用焊接材料的选择