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高碳钢在焊接时的注意事项-亨孚科技

来源:未知添加时间:2020-05-14 10:50:46 点击:
高碳钢在焊接时的注意事项
高碳钢是指碳含量高于0.6%的碳钢。它比中碳钢有更大的硬化倾向,形成高碳马氏体,对冷裂纹的形成更敏感。同时,焊接热影响区形成的马氏体组织具有坚硬和跪伏的性能,导致接头的塑性和韧性大大下降。因此,高碳钢的焊接性很差。为了保证接头的性能,必须采用特殊的焊接工艺。因此,在焊接结构中,很少使用。高碳钢主要用于需要高硬度和耐磨性的机械零件,如旋转轴、大齿轮和联轴器。为了节约钢材和简化加工过程,这些机械部件经常由焊接结构组合起来。在重型机械的制造中,也会遇到高碳钢零件的焊接问题。在制定高碳钢焊接件的焊接工艺时,应全面分析可能出现的各种焊接缺陷,并采取相应的焊接工艺措施。
1.高碳钢的焊接性
1.1焊接方法
高碳钢主要用于高硬度、高耐磨结构的焊接,焊条焊接、钎焊、埋弧焊等主要焊接方法。
1.2焊接材料
高碳钢焊接通常不需要接头和母材强度。低氢电极具有较高的脱硫能力,低的熔融金属氢扩散含量和较好的初始性能。当要求焊缝金属和母材的强度相等时,应选择相应等级的低氢焊条。当不要求焊缝金属和母材的强度时,应选择强度低于母材的低氢焊条,并应记住不得选择强度高于母材的焊条。如果在焊接过程中不允许对母材进行预热,为了防止热影响区出现冷裂纹,可以选择奥氏体不锈钢焊条,以获得具有良好塑性和强抗裂性的奥氏体结构。
1.3坡口制备
为了限制焊缝金属中碳的质量分数,应降低熔合比,因此焊接时一般采用U形或V形坡口,坡口和坡口两侧20毫米以内的油污和铁锈应处理干净。
14预热
用结构钢焊条焊接时,必须在焊接前预热,预热温度应控制在250~350度。
1.5层间处理
多层多道次焊接时,第一道次焊接采用小直径电极和小电流焊接。为了获得预热和保温效果,工件被放置在半连续焊接或横向摆动,以便在短时间内加热基座的整个受热区。
1.6焊后热处理
焊接后,立即将工件放入加热炉中,保持温度在650℃并进入执行应力消除退火。

2.高碳钢的焊接缺陷及防止措施
由于高碳钢的硬化倾向,焊接中易出现热裂纹和冷裂纹。
2.1热裂纹的预防措施
1)控制焊缝的化学成分,严格控制硫和磷的含量,适当增加锰含量,改善焊缝组织,减少偏析。
2)用稍大的宽深比控制焊缝的横截面形状,以避免焊缝中心的偏析。
3)对于刚性大的焊接件,应选择合适的焊接参数、焊接顺序和方向。
4)必要时应采取预热和冷却措施,防止出现热裂纹。
5)提高焊条或焊剂的碱度,降低焊缝中的杂质含量,提高偏析程度。

2.2冷裂纹预防措施
1)焊前预热和焊后缓慢冷却不仅能降低热影响区的硬度和脆性,还能加速氢在焊缝中的向外扩散。
2)选择合适的焊接措施。
3)采用合适的组装和焊接顺序,降低焊接接头的约束应力,改善焊接件的应力状态。
4)选择合适的焊接材料,焊前将焊条和焊剂烘干,并根据需要使用。
5)焊接前,应仔细清除坡口周围基本金属表面上的水、铁锈和其他污染物,以减少焊缝中扩散氢的含量。
6)应在焊接前立即进行脱氢处理,以使氢从焊接接头中完全逸出。
7)焊接后,应立即进行应力消除退火,以促进焊缝中氢的向外扩散。
由于高碳钢含碳量高,硬化能力大,焊接性差,焊接时容易产生高碳马氏体组织和焊接裂纹。因此,在焊接高碳钢时,必须合理选择焊接工艺并及时采取相应措施,以减少焊缝裂纹的发生,提高焊接接头的性能。


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