大学材料加工工程《金属构件焊接的工艺设计》课件.pptVIP

C. HAZ最高硬度值与冷裂倾向的关系 Hmax ?HV350. 序号 预热温度(℃) 最高硬度(HV) 斜Y型坡口试验裂纹率% 表面 断面 1 室温 384 19 70 2 50 375 0 43 3 100 329 0 16.8 4 130 -- 0 0 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2.1.2 HAZ的性能变化 1） 过热区脆化 1200?C—熔点区域，A显著长大，难熔质点熔入（C，N化物）； 冷却后，易形成魏氏体、粗大马氏体以及塑性很低的混合组织。 过热区的韧性与线能量、化学成分有很大的关系。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 热轧钢：线能量过大，粗晶区将晶粒严重长大或出现魏氏组织，降低韧性； 线能量过小，粗晶区M比例增大而降低韧性。 正火钢：粗晶区组织受焊接热输入的影响更为显著，Nb,V微合金化的14MnNb 、Q420等在热输入过大时，粗晶区的Nb(C,N)、V(C,N)析出将固熔于A中，失去组织细化作用，粗晶区将产生粗大的粒状贝氏体、上贝氏体使韧性降低，还会在不完全相变区形成M-A组元，使其脆化。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 20#魏氏组织 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 20#魏氏组织 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 16Mn过热区魏氏组织 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2）热应变脆化 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2.1.3热轧及正火钢的焊接工艺特点 1）焊接材料的选择 按强度选择焊接材料，而不是按化学成分选择材料； 要考虑熔合比和冷却速度； 必须考虑焊后热处理对焊缝机械性能的影响； 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2）焊接工艺参数的确定 （1）焊接线能量 16Mn;15MnVN;18MnMoNb (2) 预热 a.与材料的淬硬现象有关； b.与焊接时的冷速有关； c.与拘束度有关； d.与焊后是否热处理有关 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * （3）焊接后热及焊后热处理 a.焊接后热及消氢处理 b.焊后热处理 c.消除应力处理 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 低碳调质钢焊接性主要问题是冷裂纹、热影响区组织脆化及软化。 2.2低碳调质钢的焊接 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2.2.1 低碳调质钢的焊接性分析 1）焊缝中的热裂纹 含C量低，S、P杂质控制很严。 2）HAZ液化裂纹 关键是控制C和S，保证高的Mn/S比，在高Ni时，更应如此。 TFeS=1190 ?C T( FeS-r)共晶=913 ?C TFe3P=1160 ?C T( Fe3P-r)共晶=1050 ?C T( Ni3S2)=644 ?C T(Ni3S2 -Ni)共晶=880 ?C T( Ni3Si)=1150 ?C 工艺因素对液化裂纹也有重要作用，如线能量。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 3）冷裂纹 Ms点很高，若冷速较慢，则有自 回火作用，可以避免冷裂(下图为T-1钢)。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * HT80 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 4）再热裂纹 为加强淬透性和抗回火性加入一些合金元素中，大多是能引起再热裂纹的元素，如：Cr、Mo、Cu、V、Nb、Ti、B、V的影响最大，Mo次之，V和Mo同时加入时就更为严重。 一般认为：Cr-Mo-V钢，Cr-Ni-Mo钢，Cr-Ni-Mo-V钢，Ni-Mo-V钢对再热裂纹敏感。 如：HT80，14MnMoNbB等。 650 ?C 的焊后回火要注意。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 5）HAZ的性能变化 A. 过热区脆化 与t 8/5以及获得的组织有关和晶粒尺寸有关。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * B. HAZ的软化 是焊接低碳调质钢的普遍问题，强度越高，软化越严重，软化程度和软化区的宽度与焊接工艺有关。 第12章 金属构件焊接的工艺设计 * 2.2.2 低碳调质钢的焊接工艺特点 1）焊接工艺方法和焊接材料的选择 焊后不再进行热处理时，必须尽量限制焊接过程中热量对母材的作用。 ?s?980N/