|
|
发表于 2006-11-29 14:51:46
|
显示全部楼层
来自： 中国浙江杭州
CO2焊丝中所含合金元素对焊接性能的影响
) J2 ]$ ~3 j6 n- O( n, Z2 h' G- [* `0 ?! u4 b
--------------------------------------------------------------------------------1 o2 r5 T7 p- c& k6 L$ \4 E
& a5 T: m+ d; m. j- |6 v+ I% @0 vCO2气体保护焊镀铜焊丝是一种高效、节能、节材的焊接材料，焊锋成型美观，适用于低碳钢和低合金钢的焊接。执行标准为＜GB/T8110-1995＞，其型号为H08Mn2SiA、H04Mn2SiTiA、H04Mn2SiAlTiA等。CO2焊丝，其含碳量都较低，大多都在0.1%以下，同时含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。这些合金元素对焊接性能有何影响，下面分别说明；
& q0 X: g( X9 P# _* R
( n9 ?; P, D/ u8 k7 o( e硅（Si）元素对焊接性有何影响？
) l# c) p1 `7 g9 w7 d9 [# R" N/ E$ j3 U. h. H) a
硅是焊丝中最常用的脱氧元素，它可以防止铁与氧化合，并可在熔池中还原FeO。但是单独用硅脱氧，生成的SiO2熔点高（约1710℃），且生成物的颗粒小，难以从熔池中浮出，易造成焊缝金属夹渣。
; M* c. r8 D, m5 S
! @8 c; V- b8 H3 x3 \, L锰（Mn）元素对焊接性有何影响？8 R7 s. Y4 _; w3 t& L( J
3 H; V) n4 q: [ y5 t4 @
锰的作用与硅相似，但脱氧能力比硅稍差一些。单独用锰脱氧，生成的MnO密度较大（15．11g／cm3），也不易从溶池中浮出。在焊丝中含锰，除了脱氧作用外，还能和硫化合生成了硫化锰（MnS），并被除去（脱硫），故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。9 l, K1 I& [7 r0 J% x- E2 N8 {
% r* V% ~( g& W+ D" g9 w由于单独用硅和锰脱氧，都难以除去脱氧的生成物。故目前多采用硅锰联合脱氧，使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐（MnO·SiO2）。MnO·SiO2的熔点低（约1270℃）且密度小（约3．6g / cm3），在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出，达到良好的脱氧效果。1 m% R5 T2 C$ r( U6 v9 }: a
1 j; _6 K$ F' b
锰也是钢材中的重要合金元素，也是重要的淬透性元素，它对焊缝金属的韧性有很大影响。
2 B, a& ` X5 m# h8 s
( T, c) d6 ]) m: _/ z& } 当Mn含量＜0．05％时焊缝金属的韧性很高；
$ r' C% F1 g5 K6 Q! r3 X9 x2 M& q. R
当Mn含量＞3％后又很脆；
1 m7 b3 [0 d+ `' Q. f C! s
4 i, ^1 A2 Z" R8 I2 h当Mn含量 = 0．6～1．8％时，焊缝金属有较高的强度和韧性。
) S! p ?: u3 N' {2 r' r [6 ^0 {3 m: I; H5 n
硫（S）元素对焊接性有何影响？0 j+ Z( T) y1 _2 R& j) `" G# ~' _
, j( m @# A% ~: u硫在钢中常以硫化铁的形式存在，并呈网状分布在晶粒边界，因而显著地降低钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低（985℃），因此，在进行热加工时，由于加工开始温度一般为1150～1200℃，而铁和硫化铁共晶已经熔化，从而导致加工时开裂，这种现象就是所谓“硫的热脆性”。硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。因此，一般在钢中对硫的含量都严格加以控制。普通碳素钢、优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、磷含量的多少。 4 l7 P& {# c5 X3 c$ d7 }* A) n
) w/ n1 p9 t" U前面提到，锰有脱硫作用，这是因为锰可与硫形成高熔点（1600℃）的硫化锰（MnS），它呈粒状分布于晶粒内。在热加工时，硫化锰有足够的塑性，因而消除了硫的有害作用。因此钢中保持一定的含锰量是有益的。
+ B& N; m- `+ ^2 r
4 |1 ^* G% [5 g8 K4 c2 V0 [磷（P）元素对焊接性有何影响？& Z g. W( N9 Q, I
/ z& g. J, r M: [磷在钢中能全部溶于铁素体内。它对钢的强化作用仅次于碳，使钢的强度和硬度增加，磷能提高钢的抗腐蚀性能，而塑性和韧性则显著降低。特别在低温时影响更为严重，这称为磷的冷跪倾向。故它对焊接不利，增加钢的裂缝敏感性。作为杂质，磷在钢中的含量也要加以限制。
& {/ l1 ]: \! D3 Q 铬（Cr）元素对焊接性有何影响？3 d0 G7 g+ {2 k9 t7 \' P
' S) o* I1 u! n. Y
铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬具有很强的耐蚀、耐酸的能力，所以奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬（13%以上）。铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。因此，铬在耐热钢中应用也很广，如12CrMo、15CrMo 5CrMo 等钢中都含有一定量的铬。9 v1 _. z" H" R4 l
0 p3 d3 f Y: q, Y. ], q+ Q; z/ b, r
铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素，它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能力和机械性能。在奥氏体不锈钢中，当铬镍的总量为40％，Cr／Ni = 1时，有热裂缝倾向；当Cr／Ni = 2．7时，就没有热裂缝倾向。所以一般18－8型钢中Cr／Ni = 2．2～2．3左右时，铬在合金钢中就容易产生碳化物，使合金钢导热变差，容易产生氧化铬，使焊接造成困难。
. \" }( B! `1 f! f7 s/ {& q; L( _
$ L8 C0 b6 m3 R: x! j) {铝（AI）元素对焊接性有何影响？
5 F ^3 V. M( |3 g: J, W3 V1 v
I5 k( B3 e2 g. m" F* A- H铝是强烈的脱氧元素之一，故用铝作脱氧剂，不仅可少产生FeO，且易于使FeO还原，有效地抑制在熔池中产生的CO气体的化学反应，提高抗CO气孔的能力。另外，铝还能和氮化合而起固氮作用，故也能减少氮气孔。但是用铝脱氧，生成的AI2O3熔点很高（约2050℃），以固态存在熔池中，容易引起焊缝夹渣。同时，含铝的焊丝容易引起飞溅，铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂能力， 因而焊丝中含铝量必须严格控制，不宜过多。若在焊丝中含铝量控制适当，则在焊缝金属的硬度、屈服点、抗拉强度均稍有提高。0 c$ ^* r6 J& G. d; k6 t
1 ?" b. X9 @7 I8 J钛（Ti）元素对焊接性有何影响？，6 d& D7 z, t* m8 [7 X7 i8 V1 g
+ e" Z* K4 X( ~2 Q* H) E+ `! v钛也是一种强烈的脱氧元素，且也能和氮化合成TiN而起固氮作用，提高焊缝金属抗氮气孔的能力。& {2 R& ^8 e7 }& F8 {0 j
: q( y1 Z: d x; e2 x/ h 若Ti和B（硼）在焊缝组织中含量适当，可以使焊缝组织得到细化。
9 w: F5 W5 V1 H: u% o
: o6 N: u! z7 w- U钼（Mo）元素对焊接性有何影响？9 i+ B. ~3 q- q1 x- i
; N2 u, n. Y( i
钼在合金钢中能提高钢的强度、硬度，细化晶粒，防止回火脆性和过热倾向，提高高温强度、蠕变强度及持久强度、含钼小于0．6％时，可以提高塑性，减少产生裂纹的倾向，提高冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo、12CrMo、15CrMo等含钼量约在0．5％左右。钼在合金钢中的含量在0．6 ～1．0％时，钼会使合金钢的塑性和韧性下降，增加合金钢的淬火倾向。- _4 W7 P, @4 ?" v0 ~; S
4 g/ W+ a( }! v+ K钒（V）元素对焊接性有何影响？: s/ z8 \% B& G2 J; | W3 h
' E$ }$ J$ z) Y钒可提高钢的强度，细化晶粒，降低晶粒长大倾向，提高淬硬性。钒是较强烈的碳化物形成元素，所形成的碳化物在650℃以下都是稳定的。有时效硬化作用。钒的碳化物具有高温稳定性，因而能提高钢的高温硬度。钒能够改变碳化物在钢中的分布状况，但是钒容易生成难熔的氧化物，增加了气焊和气割的困难。一般焊缝中含钒量在0．11％左右时，可以起到固氮作用，变不利为有利。 |
评分
-
查看全部评分
|
楼主