机械焊接技术1 什么是焊接性
试述碳钢的焊接性
焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力
焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响
碳钢是以铁元素为根底的,铁碳合金,碳为合金元素,其碳的质量分数不超过 1%,此外,锰的质量分数不超过 1
2%,硅的质量分数不超过 0
5%,后两者皆不作为合金元素
其它元素如Ni、Cr、Cu 等均控制在剩余量的限度以内,更不作为合金元素
杂质元素如 S、P、O、N等,根据钢材品种和等级的不同,均有严格限制
因此,碳钢的焊接性主要取决于含碳量,随着含碳量的增加,焊接性逐渐变差,其中以低碳钢的焊接性最好,见表 1
表 1 碳钢焊接性与含碳量的关系名称碳的质量分数〔%〕典型硬度典型用途焊接性低碳钢60HRB特别板材和型材薄板、带材、焊丝优~90HRB 结构用型材、板材、棒材良中碳钢~25HRC 机器部件和工具中〔需预热、后热,推举使用低氢焊接方法〕高碳钢40HRC 弹簧,模具,钢轨劣〔需预热、后热,必需使用低氢焊接方法〕2 什么是碳当量
碳钢的碳当量如何计算
把钢中合金元素〔包括碳〕的含量按其作用换自成碳的相当含量,称为该种钢材的碳当量,可作为评定钢材焊接性的一种参考指标
碳钢中的元素除 C 外,主要是 Mn 和 Si,它们的含量增加,焊接性变差,但其作用不及碳强烈
国际焊接学会推举的碳当量公式为 Mn Cu+Ni Cr+Mo+V CE〔IIW〕= C + ── + ──── + ──────〔质量分数〕〔%〕 6 15 5随着碳当量值的增加,钢材的焊接性会变差
当 CE 值大于 0
6%时,冷裂纹的敏感性将增大,焊接时需要实行预热、后热及用低氢型焊接材料施焊等一系列工艺措施
3 利用碳当量值评价钢材焊接性有何局限性
碳当量值只能在一定范围内,对钢材概括地、相对地评价其焊接性,这