0871-65101202
碳鋼是指w(C)高(gāo)于0.6%的碳鋼,它比中碳鋼具有更大(dà)的淬硬傾向,并形成高(gāo)碳馬氏體,對(duì)冷裂紋的形成更爲敏感。
同時(shí),焊接熱影響區(qū)内形成的馬氏體組織,性能(néng)硬而脆,導緻接頭的塑性和(hé)韌性大(dà)大(dà)下(xià)降,因此高(gāo)碳鋼的焊接性相當差,必須采取特殊的焊接工(gōng)藝,才能(néng)保證接頭的性能(néng)。
因此,在焊接結構中,一般很(hěn)少
采用(yòng)。高(gāo)碳鋼主要用(yòng)于要求高(gāo)硬度和(hé)耐磨性的機器零部件,如轉軸、大(dà)型齒輪和(hé)聯軸器等。
爲節省鋼材,簡化加工(gōng)工(gōng)藝,這(zhè)些(xiē)機器零部件也(yě)往往采用(yòng)焊接結構組合而成。在重型機器制造中,也(yě)會(huì)碰到(dào)高(gāo)碳鋼部件的焊接問題。
在制定高(gāo)碳鋼焊件的焊接工(gōng)藝時(shí),應全面分析可能(néng)産生的各種焊接缺陷,并采取相應的焊接工(gōng)藝措施。
1 高(gāo)碳鋼的焊接性
1.1 焊接方法高(gāo)碳鋼主要用(yòng)于高(gāo)硬度和(hé)高(gāo)耐磨性的結構,所以主要的焊接方法是焊條電弧焊、釺焊和(hé)埋弧焊。
1.2 焊接材料高(gāo)碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強度。焊條電弧焊時(shí)一般選用(yòng)去硫能(néng)力強、熔敷金(jīn)屬擴散氫含量低(dī)、韌性較好(hǎo)的低(dī)氫型焊條。在要求焊縫金(jīn)屬與母材等強度時(shí),應選用(yòng)相應級别的低(dī)氫型焊條;在不要求焊縫金(jīn)屬與母材等強度時(shí),應選用(yòng)強度級别低(dī)于母材的低(dī)氫型焊條,切記不能(néng)選擇強度級别比母材高(gāo)的焊條。如果焊接時(shí)母材不允許預熱,爲了(le)防止熱影響區(qū)冷裂紋,可選用(yòng)奧氏體不鏽鋼焊條,以獲得塑性好(hǎo)、抗裂紋能(néng)力強的奧氏體組織。
1.3 坡口制備爲了(le)限制焊縫金(jīn)屬中碳的質量分數,應減少熔合比,所以焊接時(shí)一般采用(yòng)U型或V型坡口,并注意将坡口及坡口兩側20mm範圍内的油污、鐵(tiě)鏽等處理(lǐ)幹淨。
1.4 預熱采用(yòng)結構鋼焊條焊接時(shí),焊前必須預熱,預熱溫度控制在250℃~350℃。
1.5 層間處理(lǐ)
多層多道(dào)焊時(shí),第一道(dào)焊采用(yòng)小(xiǎo)直徑焊條,小(xiǎo)電流焊接。一般将工(gōng)件置于半立焊或使用(yòng)焊條橫向擺動,以使整個母材熱影響區(qū)都在短時(shí)間内受熱,以獲得預熱和(hé)保溫效果。
1.6 焊後熱處理(lǐ)焊後立即将工(gōng)件放(fàng)入加熱爐中,在650℃進行保溫進行消除應力退火。
2高(gāo)碳鋼的焊接缺陷及防止措施
由于高(gāo)碳鋼淬硬傾向很(hěn)大(dà),在焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱裂紋和(hé)冷裂紋。 2.1 熱裂紋的防止措施
1:控制焊縫的化學成分,嚴格控制硫、磷的含量,适當提高(gāo)含錳量,以改善焊縫組織,減少偏析。
2:控制焊縫斷面形狀,寬深比要稍大(dà)些(xiē),以避免焊縫中心的偏析。
3:對(duì)剛性大(dà)的焊件,應選擇合适的焊接參數、合适的焊接次序和(hé)方向。
4:必要時(shí)采取預熱和(hé)緩冷措施,來(lái)防止熱裂紋的産生。5:提高(gāo)焊條或焊劑的堿度,以降低(dī)焊縫中的雜(zá)質含量,改善偏析程度。
2.2 冷裂紋的防止措施
1:焊接前預熱和(hé)焊後緩冷,不僅可以降低(dī)熱影響區(qū)的硬度和(hé)脆性,而且還可以加速焊縫中的氫向外(wài)擴散。
2:選擇合适的焊接措施。
3:采用(yòng)合适的裝配和(hé)焊接順序,減小(xiǎo)焊接接頭的拘束應力,改善焊件的應力狀态。
4:選擇合适的焊接材料,焊前要烘幹焊條、焊劑,并做到(dào)随取随用(yòng)。
5:焊前應仔細清除坡口周圍基本金(jīn)屬表面的水(shuǐ)、鏽等污物,以降低(dī)焊縫中擴散氫的含量。
6:焊前應立即進行去氫處理(lǐ),使氫從(cóng)焊接接頭中充分逸出。
7:焊後應立即進行消除應力的退火處理(lǐ),促使焊縫中的氫向外(wài)擴散。