微合金控轧钢的焊接.ppt

思考题： 为何低碳钢有优良的焊接性？低碳钢焊缝的室温组织是什么？能使低碳钢焊接性变差的原因有哪些？在确定低碳钢焊后是否需要热处理时需要考虑哪些问题？ 分析低碳钢与中碳钢的焊接性差异，为何中碳钢焊接时，易在热影响区中产生冷裂纹？ 分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？ 分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。 Q345与Q390的强化机制有何不同？焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接，为什么？ 低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？ 分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题？简述低碳调质钢的焊接工艺要点，典型的低碳调质钢如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接线能量应控制在什么范围？在什么情况下采用预热措施，为什么有最低预热温度要求，如何确定最高预热温度。 微合金控轧钢的组织特点和焊接性分析。 9. 低温钢的组织特点及其焊接性分析。 10. 耐候钢及耐腐蚀钢的化学成分特点及其焊接性。 §2.2.5.3微合金控轧钢的焊接 焊接材料的微合金化（实现细晶化） 焊缝中加入多种微量元素可抑制高温奥氏体的晶粒长大，促使针状铁素体的形成，焊缝中夹杂物质点作为针状铁素体的形核核心对提高针状铁素体的形核率起着重要的作用。使焊缝出现足够量的针状铁素体是提高焊缝金属强韧性的关键。在焊缝的诸多合金元素中，Ti、B、Re、Al具有更为重要的作用。 通过优化工艺参数，控制冷却速度也可促使针状铁素体的形成。 锰是微合金化钢中的主加元素，一般加入量为1.1％~2.0%。锰的加入，不仅可以提高固溶强化作用，而且还能降低γ→α的转变温度，从而达到细化铁素体晶粒的作用。适当地调节锰含量可使奥氏体转变为针状铁素体，使强韧性得到进一步提高。 表2-33微合金控轧管线钢常用的焊接材料 ER50-6 H08C SJ101G E7016-G E8010-P1 E8018-G 483~586 X70 450~600 X65 ER49-1 H08Mn2MoA H08MnMoA HJ431 SJ101 E6010 E7016 E7018 E7010-P1 E8018-G 414~565 X60 焊丝 焊剂 CO2气体保护焊焊丝 埋弧焊 焊条电弧焊焊条 强度级别σs/MPa 牌号 §2.2.5.3微合金控轧钢的焊接 Nb-V-Ti微合金控轧钢焊接工艺 用φ4mm试验焊丝匹配SJ101烧结焊剂进行埋弧焊接，焊丝和焊剂成分如表2-34所示。 §2.2.5.3微合金控轧钢的焊接 表2-34 焊剂、焊丝的化学成分 (ω.%) 0.33 0.005 0.03 0.013 0.011 1.45 0.16 0.09 0.027 0.002 17.55 33.86 27.29 1.24 Mo B Ti P S Mn Si C P S CaF2 Al3O2+MnO CaO+MgO SiO2+TiO2 焊丝 焊剂 Nb-V-Ti微合金控轧钢焊缝组织特点 内焊道 (第一道) 由于线能量较低，柱晶之间的片状先共析铁素体很少； 内外焊缝之间组织的奥氏体晶粒平均晶粒为100~200μm，长大倾向小于一般C-Mn钢焊缝，沿晶界有片状和少量块状先共析铁素体析出； 外焊道 (第二道) 由于线能量较大，所以几乎所有试验的焊缝都在柱晶边界发现有少量的片状先共析铁素体析出，个别地方发现有块状铁素体； 整个焊缝的组织为少量的沿柱晶析出的片状或块状先共析铁素体、大量的细小针状铁素体、少量的晶内多边形铁素体和极少量的珠光体组成。 §2.2.5.3微合金控轧钢的焊接 Nb-V-Ti微合金控轧钢焊接接头三区域(母材、热影响区、焊缝)均有较好的韧性，冲击试样断裂前有较大的塑性变形，为韧性断裂。 §2.2.5.3微合金控轧钢的焊接 图2-28 焊接接头硬度分布 接头最高硬度为221HV(热影响区粗晶区) 接头没有淬硬倾向。 头断裂位置在母材，强度合格 Chapter2 碳钢及低合金钢的焊接 20世纪70年代开始，控轧技术被用于生产管线钢，该技术在钢中添加微合金元素，如Mo、Nb、V、Ti，以扩大奥氏体无再结晶温度范围(Ar3之上)，在这一温度范围内进行集中轧制。在此基础上发展的的TMCP(Thermo-Mechanical Controlled Process)技术，实际上是控轧和激冷技术的结合，该技术依靠控轧和控制始冷温度、终冷温度、冷却速度，将组织组成比控制在一定水平（如铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体的比例），从而获得所需要的强度和韧性。 §2.2.5微合金控轧钢的焊接 加入质量分数为0.1%左右对钢的组织性能有显著或