16MnR 自动焊H10Mn2焊丝与哪种焊剂匹配

mazq1

16MnR 自动焊工艺 H10Mn2焊丝与哪种焊剂匹配？大家使用的哪种，说说看

不会飞的鸟

我们一直用HJ431

ythylhx2

标准推荐和实际使用都是HJ431

wuqitao0000

我们有时用HJ431,有时用HJ350

mazq1

原帖由 wuqitao0000 于 2008-1-25 12:57 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
我们有时用HJ431,有时用HJ350

两者相比 哪个的焊缝的冲击韧性更好一些

xiaozhang12345

若要想冲击韧性好一点的话,使用SJ101。冲击功可达100J以上。

鼠年吉祥

我们单位用HJ431,多年了

N73

HJ350也没什么问题, SJ101效果也不错!

yangnj

431没有问题，我们一直在用

hacjxjwh

具体选用熔炼焊剂还是烧结焊剂，请看下文
5 ]1 q( E8 V: @( C7 W* P; s关于埋弧焊用焊剂的话题
哈尔滨焊接研究所    叶栋林教授级高工
    埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种重要的焊接方法，其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。
   当焊丝确定以后（通常取决于所焊的钢种），配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响焊缝金属的力学性能（特别是塑性及低温韧性）、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝：焊剂=1.1～1.6，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。与熔炼焊剂相比，烧结焊剂用量较为节省，约可少用20%左右。
  _2 S8 N: q; U2 p' ]    我国采用焊剂量在5万吨左右波动，其中70%约为熔炼焊剂，余为非熔炼焊剂。欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主，约在80%、90%以上，但仍然有熔炼型焊剂生产销售，熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。
! }+ ], l3 f7 d) H: ?/ u  B  a$ P    近年来，在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法，即竖向钢筋电弧——电渣压力焊。与以前的钢筋搭接手工电弧焊法相比，可节约钢材15%以上，生产率大大提高，焊接材料消耗费用也有所降低，确有取代后者的发展趋势，应用日益广泛。该方法主要使用熔炼焊剂，它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用。目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。
4 v, V, Q% d- E6 V5 z8 q- }7 ]5 L    我国的锰矿资源比较缺乏，特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉，经过多年开采，符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。为取代高锰渣系焊剂，研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大，中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。
    关于商品焊剂的技术性能说明，目前在行业上的通常作法是，熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能，烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。这似乎实用性不够。很少有用户对焊剂的化学成分逐批进行化学成分分析，因为除了分析方法及设备上的难度外，其结果与用户的使用要求之间尚相距甚远。
6 ^# \+ l6 I7 c( E* F    建议焊剂生产商在产品说明中提供含如下技术内容的信息。
    首先是焊剂的碱度，可按IIW的推荐公式来计算。在焊接低合金高强度钢用焊剂的国家标准中，对此亦有说明，参见GB12470，《低合金钢埋弧焊用焊剂》。焊剂碱度是标志焊剂冶金性能、工艺性能、电流种类及可焊钢材等级等的第一位的技术指标。其次是提供最适合于匹配使用的几种焊丝熔敷金属的力学性能，使用户选材有较大的空间。
    要特别推荐焊剂生产商提供焊剂的冶金行为图，即结构钢用焊剂对合金元素的烧损——过渡图（简指增硅量、焊丝含锰量中性点百分含量），不锈钢用焊剂的增碳倾向及铬含量的烧损——过渡图。这样，用户可根据所选用焊丝的化学成分、焊剂对含金元素的烧损——过渡影响，接头类型及焊接规范参数等因素，预测出所焊焊缝金属的化学成分及力学性能，与其待焊产品的技术要求作比较，具有直接的参考作用，就目前焊剂业生产厂家的技术能力而言，完成这样的工作确实有一定的难度，建议他们与科研单位、大型用户合作，形成能反映本企业焊剂产品特点、技术内容含量高的产品说明书。进一步说，科研单位可开发出这样的软件，供用户使用或补充已有的焊接技术计算机专家系统。

问题不大

我公司用的是ＨＪ４３１

hacjxjwh

从性价比考虑目前大多数还是用HJ431的多些,也有用SJ101和SJ601的

sdlrslf

烧结焊剂好像不太好用。按标准JB/T4709的推荐还是用HJ431吧。

hjl6025

最经济实惠的 久经考验的还是HJ431

ygjjinan

HJ431使我们一直用的

厚道一生

SJ101是后发展起来的一种具有高的低温冲击要求的焊剂,应用很广,我接触的几个大型压力容器单位都用它,结果甚令人满意.
至于HJ431和HJ350没和H10Mn2一起用过.

lang21

H10Mn2焊丝最佳焊接工艺规范的研究
4 s+ f9 G9 `* B) B7 E
. ~5 K% S: A- l2 K, f) L% ^5 x温家伶　王青峰
( p' O& D- o5 K) n2 W
7 d% I, ?, Y+ }4 T/ }1 O摘　要：通过H10Mn2焊丝焊缝金属系列温度的示波冲击韧性试验，分析其在发生弹塑性变形、起裂、甚至断裂过程中弹塑性功和撕裂功分别在总功中所占的比例，说明其强韧性特征.通过H10Mn2焊丝不同焊接线能量多层焊条件下焊缝组织的热模拟，说明其组织转变情况及其对强韧性的影响.从而进一步研究14HnNbq钢的焊缝金属的强韧性机理，说明合金元素和焊缝组织对H10Mn2焊丝焊缝金属强韧性的影响.通过以上试验，寻找改善H10Mn2焊丝焊缝金属强韧性的途径和寻求缝金属强韧性的最佳匹配.
关键词：H10Mn2焊丝焊缝金属；针状铁素体；显微组织；热模拟；强韧性
$ N2 T, a3 t, ^9 F  w! u分类号：TG454；TG457.13

* z- |  C# }9 @' j" n- w, Z: O) E# e" NResearch on Optimum Welding Technology of the H10Mn2 Welding Wire

8 D# t# [" A3 D3 v& d2 F% FWen Jialing
(Wuhan Transportation University,Wuhan 430063)
Wang Qingfeng
8 O$ O& b! B7 y' g$ ?  N: P(Technical Center of Wuhan Iron Steel Company，Wuhan 430080)

Abstract：In this paper,the instrumented charpy impact tests are carried out under various test temperatures on the H10Mn2 weld metals,analyzed the elastic and ductile work and tear work's percentage in the total work when it takes place elastic deflection,started frecture and even ductile fracture and explained strength and toughness property' characteristics.By thermos-simulation test with different welding energy on the welding microstructure under various seams,explained its condition of microstructure transition effect on strength and toughness.A further study of H10Mn2 weld metal's properties of strength and toughness is made.The usage of alloy is described.
Key words：H10Mn2 weld metals; acicular ferrite; microstructure; thermos-simulation; properties of strength and toughness▲
5 w" e. A4 A6 n
" d4 Y, \6 k) I( K, N$ E% H( I: w0　引　　言
/ Y6 S& b, G# G4 k* C
: n; Z* \1 a+ S/ V. z　　随着科学技术不断发展对各种钢材使用性能要求不断提高，特别是低合金高强钢的应用范围急剧扩大，低合金高强钢广泛应用于制造各种重要的焊接结构，如压力容器、海上采油平台、大型桥梁、重型机械、高层建筑、长距离输油输气管、船舶等.因此对焊缝金属的综合机械性能特别是防止裂纹、低温韧性和抵抗脆断的能力提出了越来越高的要求.所以有必要对焊缝金属的强韧性及相匹配低合金高强钢焊接材料深入进行研究.本文采用热模拟的方法用工业试制的H10Mn2焊丝配合SJ101焊剂，以相应的焊接线能量施焊，测试焊缝金属的CCT曲线，对焊缝金属强韧性进行研究.通过H10Mn2和14MnNbq桥梁钢在不同焊接线能量多层焊条件下的焊缝金属焊接热模拟试验，说明其组织转变情况及其对强韧性的影响.从而确定H10Mn2焊丝的最佳焊接工艺规范.

1　试验用焊丝和焊剂的基本情况

$ r7 n5 y; `. G: l6 _" r　　焊丝和焊剂的基本情况：H10Mn2焊丝（C-Mn系低合金焊丝与H08Mn2E焊丝相比，焊丝中S，P等杂质量稍高，而含量Si，Mn与H08Mn2E相当).SJ101焊剂.（锦州焊条厂采用引进生产线生产的中等碱度的烧结焊剂碱度系数在1．7左右，该焊剂的综合性能优良.）焊丝的成分见表1，焊丝-焊剂组合的熔敷金属的化学成分见表2.
+ ~$ A4 L" A" o% g0 \6 u6 j
表1　试验焊丝的化学成分　质量分数(%)
  W: V( ]" V" Y7 A4 B) o& i# J
, m8 n' J6 b  L8 H4 M% r( {
焊丝牌号 C Si Mn S P
H10Mn2 0.09 0.04 1.82 0.005 0.011
+ K4 d% a9 c  n% z; U


7 u2 W. K1 m! V5 \# J" P+ F' }表2　焊丝-焊剂组合熔敷金属的化学成分　　质量分数(%)
3 y( y' ^: I: H0 A
0 o2 y7 f/ p& A& H
焊丝焊剂组合 C Si Mn S P O
H10Mn2+SJ101 0.069 0.29 1.63 0.005 8 0.019 0.044
6 O, h: m, q( r" P


2　不同线能量下连续冷却过程中的组织转变特征及性能试验

+ {  N, }4 F% q$ |2．1　H10Mn2焊缝金属CCT曲线的测试
' x3 `9 u, @; L# T6 e& m2．1．1　试样准备　CCT曲线测试用试板尺寸为500 mm×150 mm×25 mm，采用的焊接材料为大工业试制H10Mn2焊丝配合SJ101焊剂，焊接线能量见表3.焊后取样，热模拟试样尺寸为φ6×80　mm.
$ n- S2 T+ M7 R8 c" d. p, I
' r( F/ b' p" s4 b) o* l表3　CCT测试用试板埋弧焊对接试验工艺参数
) V9 d/ w# k/ f: z
# C; N8 n! J' O5 g
. Y7 J+ W9 f4 h4 o4 N; X8 S焊接电流
1 U- N& a6 Q% {5 g% z/A 焊接电压
/V 焊接速度
/cm.min－1 线能量
, q* n' e7 ~. h8 p+ I- m/kJ.cm－1 环境温度
/℃ 环境湿度(%)
% V# c" Y. R' D" t" A# x 焊接道次

2 g& J. n9 R( [) h) ~* C! u+ q630 31 33 36 30 70 17

8 t3 h: r. o8 x& t, y- T
% y* p* Q) A9 s5 m/ H- W! U% W  d
6 n0 c0 F9 @; y7 c: F2．1．2　焊接热循环膨胀曲线测试和定量金相分析　试样经历的焊接热循环过程中温度与时间的对应关系采用Rykalin2-D公式［1］进行计算，选取的热循环参数为：加热速度200 ℃/s，最高加热温度1 350 ℃，并分别模拟采用系列焊接线能量焊接时的热循环过程，不同线能量及对应的T8/5等参数见表4.焊接的热循环曲线如图3.
6 X6 t& }0 O* y5 Y9 v表4　焊接热循环过程参数及试验结果


编号 线能量/kJ.cm－1) T8/5/s 冷速/℃.s-1 PF% AF% HV
" N4 y) M4 C; a4 m+ i1 14 6 49 0.37 99.63 250
+ e. `8 n8 j  T4 r2 E* {# h2 20 12.5 24 7.65 92.35 238
3 30 28 10.6 11.43 88.57 228
; z9 w2 T  T: x4 40 50 6 15.86 84.14 223
5 50 78 4 22.55 77.45 213
6 60 112 3 24 76 204
7 80 200 1.5 27.47 72.53 202
) h" T0 r4 V9 r+ b8 100 313 1 28.54 71.46 199
9 120 451 0.7 94.11 5.89 170

$ \+ y, |5 o9 |. v5 C% @

　　图2中AF代表针状铁素体，PF代表先共析铁素体，它包括了晶界铁素体和侧板条铁素体.

; c4 M6 {8 C" f* @) o图1　CCT测试用焊接热循环曲线
4 r7 g) F# O8 x: x! x
  j9 \( g0 R7 k# p" y" {9 H
图2　H10Mn2焊缝金属CCT曲线


图3　焊缝金属硬度与AF%的关系
5 t0 z$ [' h  |' ]3 K
1 v2 S3 k: ~1 E1 d2．2　金相结果及讨论
* C: z' z) s' j　　试验后对试样作定量金相和硬度分析.试验结果见表3和表4，按要求检测组织定量分析，分析参数为AREA%（面积百分比）.试样编号、检测结果、对应参数及平均值见表4，焊接线能量反映焊接过程中热量输入大小，它不仅影响焊缝金属的冶金过程，组织转变，且还影响焊接热影响区的组织变化行为，根据表3和表4分析可以看到，9个试样中组织都是铁素体加贝氏体，采用14 kJ/cm焊接线能量时，焊缝金属组织是先共析铁素体加99.63%的针状铁素体和贝氏体，组织细小均匀；40 kJ/cm焊接线能量时，焊缝金属组织是先共析铁素体加84.14%的针状铁素体和贝氏体;120 kJ/cm焊接线能量时,焊缝金属组织是先共析铁素体加5.89%的针状铁素体和贝氏体,而且组织粗大.但是随着冷却速度降低和焊接线能量增加，虽然铁素体的面积百分比总体上有不断增加趋势，由20.344%增加到43.106%,可是AF%(针状铁素体)的含量不断呈下降趋势,由99.63%下降到5.89%,而且硬度值也不断下降.这说明焊接线能量、冷却时间和冷却速度对焊缝金属组织和韧性有很大的影响，针状铁素体是一种强度高、韧性好的组织.随着冷却速度降低（T8/5增大）先共析铁素体增加，而针状铁素体减少，M-A组织减少，碳化物增多，使其硬度和韧性都降低.这说明组织软化并不总是能提高韧性的，而且冷却速度减慢，奥氏体晶粒较粗大其奥氏体化转变后的组织也必然粗大，从中可以看到晶粒尺寸对韧性也有重要的影响.这就说明焊接线能量增加使焊缝金属中的针状铁素体含量减少，组织粗化是焊缝金属韧性降低的主要原因.针状铁素体是一种硬度较高、韧性好的组织.

& w# w7 S  q( |! _' Z3 {: E7 K, w表5　试样组织组成与面积百分比
  g7 V5 k: X% K7 ~$ N6 D6 d

+ [$ `9 ~2 M8 [* r. T3 N试样
编号 焊接线能量
+ ~* ?& T8 N/ C. O# R9 L, K/kJ.cm－1 组　织 AREA%
8 E/ u! N/ |+ q4 o) E01 14 铁素体加贝氏体 20.344 4(铁素体)
02 20 铁素体加贝氏体 22.847 2(铁素体)
. Q5 p8 g# M( `4 x03 30 铁素体加贝氏体 25.660 5(铁素体)
04 40 铁素体加贝氏体 26.449 8(铁素体)
7 ~" l% L* p# @6 v9 l& b05 50 铁素体加贝氏体 27.864 1(铁素体)
06 60 铁素体加贝氏体 26.372 9(铁素体)
: T5 ~/ @' |1 \5 ^  h# j; s07 80 铁素体加贝氏体 40.365 6(铁素体)
& S8 ~: S, b& @$ s08 100 铁素体加贝氏体 41.692 0(铁素体)
* \9 h; j1 R' u09 120 铁素体加贝氏体 43.106 1(铁素体)
" n/ @8 J! v/ H' S+ X& p. H- F

% d) t' U/ G5 n% \( M
2．3　H10Mn2焊丝工艺适应范围的讨论
　　H10Mn2焊缝金属在多道焊连续冷却过程中的组织转变　从得到的热循环曲线和定量金相分析来看，在模拟不同线能量的焊接过程时，H10Mn2焊缝金属在连续冷却过程中大致只存在两类基本组织的转变，即先共析铁素体（包括晶界铁素体和侧板条铁素体）和针状铁素体.先共析铁素体转变在前，针状铁素体转变在后.随焊接线能量的增大，针状铁素体在焊缝中所占的比例逐渐减少，先共析铁素体量逐渐增多，但线能量从14 kJ/cm至100 kJ/cm的范围内，针状铁素体的百分比均在70%以上.当焊接线能量增大到120 kJ/cm时，焊缝组织晶粒突然粗化，晶内出现粗大的魏氏体铁素体(Widmanstatten Ferrite).因此，从获得焊缝组织适宜的比例角度，H10Mn2焊缝金属适应的焊接线能量范围为≤100kJ/cm.
2． 4　H10Mn2焊缝金属不同线能量下的硬（强）度
　　H10Mn2焊缝金属的硬度与焊接线能量的关系见6表，当模拟焊接线能量小于30 kJ/cm时，焊缝金属的硬度较高，当线能量大于100 kJ/cm时，焊缝金属的硬度偏低，当线能量在30至80 kJ/cm范围内，焊缝金属的硬度变化不大，平均值为206HV.且从H10Mn2焊缝金属的硬度与焊缝组织的关系（见图3）可以看出，硬度随针状铁素体的百分比下降而降低，当针状铁素体百分比大于70%时，二者呈近似的线性关系.因此从焊缝强度与母材匹配的角度考虑，H10Mn2焊缝金属适应的线能量范围为30至80 kJ/cm.
  l+ r! |/ |- W; ?9 C/ x( `& x( ^表6　焊接线能量与相对应的硬度值


焊接线/kJ.cm－1 14 20 30 40 50 60 80 100 120
  N; f8 W8 B3 Q( S0 ]! y7 EHV10 245 235 220 214 206 196 190 182 168
" }+ l5 {$ K6 U7 q; l

2 z: w7 N' f! k
- I; }; J1 }. f2 v2． 5　H10Mn2焊丝焊缝金属冲击韧性
- _- L( v; \4 P4 J' K3 m* j　　示波冲击韧性试验按GB/T299-94规定的要求进行［2］，试验系列温度分别为：20，0，-20，-40，-50，-60，-80 ℃.当H10Mn2焊丝对接焊缝所服役的环境温度降到-40 ℃以下时，试样能承受的最大弯曲负载随温度下降而提高，且吸收的弹塑性功几乎维持在35J左右的水平，说明H10Mn2焊缝金属在室温至-40 ℃的温度范围内抗裂纹形成的能力不随温度的下降而降低.试样的弹塑性功Ei(J)、撕裂功Ep(J)、和冲击功Et(J)等示波冲击韧性参量，从室温到-40 ℃的试验温度范围内均维持一定的变化趋势，只是在-40 ℃以下，变化趋势才发生改变，这一事实说明H10Mn2焊缝金属的韧脆转点应在略低于-40℃的温度.
6 l' Q$ C$ W; x0 g5 Y# _( X( P
* S5 g6 ]; s! q  y3　结　　论
8 L0 \5 j! ^0 M% Z
　　1） H10Mn2焊缝金属在模拟线能量为14至100 kJ/cm范围内，针状铁素体所占的百分比均大于70%，但从焊缝金属强韧性与母材匹配的角度来看，H10Mn2焊丝合适的焊接线能量范围为30至80 kJ/cm.
1 F/ q% V5 L+ A0 n- f: ?8 J　　2） H10Mn2焊缝金属在室温到-40 ℃的温度范围内抗裂纹形成的能力不随着温度的下降而降低.
　　3） H10Mn2焊缝金属的韧脆转变点在略低于-40 ℃的温度.
: @5 H5 _4 Y2 D) p　　4） H10Mn2焊丝配合14MnNbq钢焊接形成的焊缝金属具有良好的焊接性能和优良的抗裂性能并具有较高的综合力学性能.■ 作者简介：温家伶,男,45岁,副教授
( T3 C  F- a* \, e! J+ X作者单位：温家伶(武汉交通科技大学交通工程设计研究院　武汉　430063)
! p! a) ^' t5 n3 r* R　　　　　王青峰(武钢技术中心　武汉　430080)
. t+ {( V( A1 y0 F, p参考文献：
) D/ B+ m/ u# W5 ~) q7 Z
［1］张必强编译.低合金钢焊缝金属的组织和韧性.国外焊接，1987，9（4）：482～485
0 {# e* h; a; ^* J6 k' j［2］陈冰莹.管线钢及其焊接接头示波冲击试验中Ei和Ep的关系.焊接学报，1990，11（4）：521～529

xu16810

采用HJ431或SJ101