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      重慶碳鋼梯:高碳鋼的焊接性能較差且易產生淬硬組織

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      重慶碳鋼梯:高碳鋼的焊接性能較差且易產生淬硬組織

      發布日期:2023-08-14 作者: 點擊:

        高碳鋼是指w(C)高于0.6%的碳鋼,比中碳鋼有更大的硬化傾向,形成高碳馬氏體,對冷裂紋的形成更敏感。同時,焊接熱影響區形成的馬氏體組織具有硬脆特性,大大降低了接頭的塑性和韌性,因此高碳鋼的焊接性相當差,須采用特殊的焊接工藝才能保證接頭的性能。因此,它很少用于焊接結構。高碳鋼主要用于要求高硬度和耐磨性的機器零件,如轉軸、大齒輪和聯軸器[1]。為了節約鋼材和簡化加工工藝,這些機器零件往往通過焊接結構組合而成。在重型機械制造中,也會遇到高碳鋼零件的焊接問題。在制定高碳鋼焊件的焊接工藝時,應綜合分析可能出現的各種焊接缺陷,并采取相應的焊接工藝措施。
        1高碳鋼的焊接性
        1.1焊接方法
        高碳鋼主要用于具有高硬度和高耐磨性的結構,因此主要的焊接方法有焊條電弧焊、釬焊和埋弧焊。
        1.2焊接材料
        高碳鋼焊接通常不要求接頭和基底金屬之間的強度相等。在焊條電弧焊中,一般選用脫硫能力強、熔敷金屬擴散氫含量低、韌性好的低氫焊條。當對焊縫金屬和母材的強度有要求時,應選擇相應等級的低氫焊條;當焊縫金屬的強度不要求與母材相等時,應選擇強度等級低于母材的低氫藥皮焊條,切記不能選擇強度等級高于母材的藥皮焊條。如果焊接時不允許母材預熱,為防止熱影響區出現冷裂紋,可選用奧氏體不銹鋼焊條,以獲得塑性好、抗裂性強的奧氏體組織。
        1.3坡口的制備
        為了限制焊縫金屬中碳的質量分數,應降低熔合比,所以一般采用U形或V形坡口焊接,并注意清理坡口及坡口兩側20mm范圍內的油污和鐵銹。
        1.4預熱
        結構鋼用于焊條焊接時,焊前須預熱,預熱溫度應控制在250℃ ~ 350℃。
        1.5夾層處理
        在多層多道焊中,一道采用小直徑焊條和小電流焊接。一般采用半立焊或焊條水平擺動放置工件,使整個母材熱影響區在短時間內被加熱,以獲得預熱和保溫效果。
        1.6焊后熱處理
        焊接后立即將工件放入加熱爐,在650℃保溫進行去應力退火[3]。
        2高碳鋼的焊接缺陷及預防措施
        由于高碳鋼的高硬化傾向,焊接時容易出現熱裂紋和冷裂紋。
        2.1防止熱裂縫的措施

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        1)控制焊縫的化學成分,嚴格控制硫和磷的含量,適當增加錳的含量,以改善焊縫組織,減少偏析。
        2)控制焊縫截面形狀,寬高比略大,避免焊縫中心偏析。
        3)對于剛性焊件,應選擇合適的焊接參數、焊接順序和方向。
        4)必要時采取預熱和緩冷措施,防止熱裂紋。
        5)提高焊條或焊劑的堿度,以降低焊縫中的雜質含量,改善偏析程度。
        2.2冷裂紋的預防措施
        1)焊前預熱和焊后緩冷不僅可以降低熱影響區的硬度和脆性,還可以加速焊縫中氫的向外擴散。
        2)選擇合適的焊接措施。
        3)采用合適的組裝和焊接順序,以降低焊接接頭的約束應力,改善焊件的受力狀態。
        4)選擇合適的焊接材料,焊前烘干焊條和焊劑,按需使用。
        5)焊接前,應仔細清除坡口周圍基本金屬表面的水、銹和其它污物,以減少焊縫中擴散氫的含量。
        6)脫氫應在焊接前立即進行,以使氫從焊接接頭中充分逸出。
        7)焊后應立即進行退火處理以消除應力,從而促進焊縫中氫的向外擴散。
        高碳鋼由于含碳量高,硬化能力大,焊接性差,焊接時容易產生高碳馬氏體組織和焊接裂紋。因此,在焊接高碳鋼時,須合理選擇焊接工藝并及時采取相應措施,以減少焊接裂紋的產生,提高焊接接頭的性能。

      本文網址:http://www.biciclon.com/news/724.html

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