焊接材料对焊接质量的影响1
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材料的焊接性对焊接质量及焊接成本的影响分析一、引言焊接是一种重要的连接技术,在工程领域有着广泛的应用。
而材料的焊接性是决定焊接质量和焊接成本的关键因素之一。
不同材料的焊接性会影响焊接接头的牢固程度、耐腐蚀性、机械性能等。
不同的焊接性也会导致不同的焊接工艺及焊接材料的选择,从而影响焊接的成本。
对材料的焊接性进行分析,对于提高焊接质量、降低焊接成本具有重要意义。
二、材料的焊接性及其影响1. 材料的成分及结构材料的成分和结构是决定焊接性的重要因素之一。
碳含量高的钢材在焊接时容易产生焊接变脆现象,降低焊接接头的牢固程度;而不锈钢的铬含量高,容易在焊接过程中产生氧化物,影响焊接质量。
材料的结构也会影响焊接性,例如晶粒细小的材料焊接后具有优良的机械性能和耐腐蚀性,而晶粒粗大的材料则容易产生焊接裂纹,降低焊接质量。
2. 材料的热物理性能材料的热物理性能包括热导率、热膨胀系数等,对焊接性有着重要影响。
在焊接过程中,材料的热膨胀系数不同会导致在焊接接头处产生应力集中,影响焊接质量;而热导率低的材料在焊接时需要较长的预热时间,增加焊接成本。
3. 材料的表面状态材料的表面状态对焊接性有着直接影响。
表面粗糙的材料在焊接时会影响焊接接头的质量,易产生缺陷。
表面涂层、氧化物等也会影响焊接性,需要进行特殊的处理以保证焊接质量。
4. 不同材料的焊接特性不同材料的焊接特性不同,需要采用不同的焊接工艺及焊接材料。
碳钢容易进行电弧焊接,而铝合金则需要采用氩弧焊接。
在选择焊接工艺和焊接材料时需要考虑材料的焊接特性,以保证焊接质量。
1. 焊接接头的牢固程度材料的焊接性直接影响焊接接头的牢固程度。
焊接性好的材料在焊接时容易形成均匀的焊缝,焊接接头具有较高的强度和韧性;而焊接性差的材料在焊接时容易产生焊接裂纹、气孔等缺陷,降低焊接接头的牢固程度。
2. 焊接接头的耐腐蚀性1. 焊接工艺的选择不同材料的焊接性决定了需要采用不同的焊接工艺参数。
对于焊接性差的材料需要采用较高的焊接温度、较长的预热时间等,增加了焊接成本。
探讨焊接工艺参数对焊接质量的影响摘要:焊接技术是保证机械设备制造质量的关键技术。
随着我国工业化的进程,对工程机械设备的需求量越来越高,对质量的要求也越来越严格。
针对以上问题,需要在生产过程中切实保障焊接质量。
焊接质量又受到焊接工艺参数的影响,焊接工艺参数包括焊接电压、焊接电流等,参数之间是相互联系的、相互影响的,一项参数的细微变化可能会引起其他参数的剧烈波动,进而导致焊接数据的改变。
关键词:焊接工艺参数;特点分析;焊接质量;影响1 焊接工艺及其特点分析1.1准确性焊接工艺的准确性是指在焊接过程中各项举措和活动――例如焊接方法的选择、焊接材料的选用、焊接次序的安排、预热温度、焊后消氢等一系列需要注意的要点――都要符合有关部门和工厂制定的相关准则。
1.2实际性焊接工艺的实际性是指参数的采集和分析必须根据工厂实际的生产情况,参数反映出来的问题也要符合企业的实际发展情况。
这样的参数才具有使用的价值。
1.3完整性焊接工艺的完整性包含两方面的意思。
以某一具体产品为对象的焊接工艺需要包括受压元件之间的焊缝、受压元件相焊的焊缝两方面,缺少其中任意一方面的焊接工艺都会被认为是不完整的;以某一工艺卡为对象的焊接工艺需要包含的内容杂而多,要求将每个环节所需要的焊接工艺参数、焊接的要点、焊接所需的工艺装备均一一列出,否则也会被认为是不完整的焊接工艺。
1.4有效性焊接工艺的有效性就是指焊接工艺参数能够被运用到实际中,在生产中切实发挥指导焊接工作的作用。
以上焊接工艺的特点的体现通常是以焊接的工艺性为基础。
焊接工艺性是指在很简易的工艺环境下对一种金属进行焊接,却可以获得性能优良的焊接接头,包括强度、韧性等方面都能符合要求,同时这种焊接接头可以正常投入使用,满足生产需求。
焊接接头的性能其实就是焊接质量的一方面。
所以说影响焊接质量的因素也就是影响焊接工艺的因素。
影响焊接工艺的参数主要包括:焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝伸出长度、坡口尺寸和间隙五个主要方面。
焊接材料的性能及其影响因素分析焊接是一种常见的金属连接方法,通过熔化金属材料并使其冷却后重新凝固,实现金属工件的连接。
而焊接材料的性能对焊接质量和连接强度有着重要的影响。
本文将对焊接材料的性能及其影响因素进行分析。
首先,焊接材料的性能包括力学性能、化学性能和物理性能等方面。
力学性能是指焊接材料在外力作用下的变形和破坏特性,如强度、韧性和硬度等。
焊接材料的强度是指其抵抗外力破坏的能力,而韧性则是指焊接材料在受力时的塑性变形能力。
硬度则是指焊接材料的抗压能力,通常用于评估焊接接头的耐磨性。
化学性能是指焊接材料在不同环境下的耐腐蚀性能,如抗氧化性、耐酸碱性等。
物理性能则包括焊接材料的导热性、导电性和热膨胀系数等。
其次,焊接材料的性能受多种因素影响。
首先是焊接材料的成分。
焊接材料通常由基体金属和填充金属组成,其成分对焊接接头的性能有着重要影响。
例如,填充金属的成分可以调整焊接接头的强度和韧性。
其次是焊接材料的热处理状态。
焊接材料经过热处理可以改变其晶体结构和性能,如提高强度和韧性。
此外,焊接过程中的热输入也会对焊接材料的性能产生影响。
过高的焊接温度可能导致焊接材料发生烧结、热裂纹等缺陷,从而影响焊接接头的质量。
再次,焊接材料的性能还受焊接工艺的影响。
焊接工艺包括焊接方法、焊接参数和焊接环境等。
不同的焊接方法对焊接材料的性能有着不同的要求。
例如,氩弧焊适用于焊接不锈钢等高合金材料,而电阻焊适用于焊接低碳钢等材料。
焊接参数,如焊接电流、焊接速度和焊接压力等,也会对焊接材料的性能产生影响。
过高或过低的焊接参数可能导致焊接接头的质量下降。
焊接环境的气氛对焊接材料的化学性能有着重要的影响。
例如,在氧气存在下进行焊接可能导致氧化反应,从而降低焊接接头的质量。
最后,焊接材料的性能评价方法多种多样。
常用的评价方法包括金相显微镜观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
金相显微镜观察可以用于观察焊接接头的显微组织和缺陷情况。
焊接参数对焊缝质量的影响焊接是一种常见的金属加工工艺,其参数的选择对焊缝质量有着重要的影响。
本文将探讨焊接参数对焊缝质量的影响,并分析其原因。
首先,焊接电流是影响焊缝质量的重要参数之一。
合适的焊接电流可以保证焊缝的均匀性和强度。
过低的焊接电流会导致焊缝不完全熔合,从而影响焊缝的强度和密实性。
而过高的焊接电流则容易引起焊缝过热、气孔和裂纹的产生。
因此,选择适当的焊接电流是确保焊缝质量的关键。
其次,焊接速度也是影响焊缝质量的重要因素。
焊接速度过快会导致焊缝的熔深不足,焊缝强度低,容易产生裂纹。
而焊接速度过慢则容易导致焊缝过热,产生焊缝变形等问题。
因此,合理选择焊接速度可以保证焊缝的质量和稳定性。
另外,焊接时间也会对焊缝质量产生一定的影响。
焊接时间过长会导致焊缝过热,容易产生气孔和裂纹;而焊接时间过短则会导致焊缝的熔深不足,影响焊缝的强度和质量。
因此,在实际焊接过程中,需要根据具体情况合理选择焊接时间,以保证焊缝质量的要求。
除了上述参数外,焊接温度和焊接压力也是影响焊缝质量的重要因素。
焊接温度过高会导致焊缝过热,从而影响焊缝的强度和韧性;而焊接温度过低则会导致焊缝不完全熔合,影响焊缝的质量。
同样,焊接压力过大或过小都会对焊缝质量产生负面影响。
因此,在焊接过程中,需要准确控制焊接温度和焊接压力,以保证焊缝质量的稳定性和可靠性。
此外,焊接材料的选择和准备也会对焊缝质量产生重要影响。
不同材料的焊接参数有所差异,因此需要根据实际情况进行调整。
此外,焊接前的材料准备工作也非常重要,如去除氧化层、清洁表面等,这些步骤都会影响焊缝的质量和强度。
综上所述,焊接参数对焊缝质量有着重要的影响。
在实际焊接过程中,合理选择焊接电流、焊接速度、焊接时间、焊接温度和焊接压力等参数,以及进行合适的焊接材料准备,可以保证焊缝的质量和稳定性。
只有通过科学合理的参数选择和操作,才能获得满意的焊缝质量,提高焊接工艺的可靠性和效率。
焊接质量控制点引言概述:焊接是一种常用的连接金属材料的方法,广泛应用于创造业。
然而,焊接质量的好坏直接影响着焊接件的强度和耐久性。
因此,在焊接过程中,必须严格控制焊接质量,以确保焊接件的性能和质量。
本文将介绍焊接质量控制的五个关键点,包括焊接材料、焊接设备、焊接操作、焊接工艺和焊接检测。
一、焊接材料1.1 选择合适的焊接材料:根据焊接件的材料和使用环境,选择合适的焊接材料。
焊接材料应具有良好的焊接性能和与焊接件相似的力学性能。
1.2 控制焊接材料的质量:焊接材料的质量直接影响焊接接头的强度和耐腐蚀性。
焊接材料应符合相关标准,并经过严格的质量检测和认证。
1.3 确保焊接材料的储存和保护:焊接材料应储存在干燥、无腐蚀性气体的环境中,以避免材料的氧化和污染。
二、焊接设备2.1 选购合适的焊接设备:根据焊接工艺和焊接件的要求,选择合适的焊接设备。
焊接设备应具备稳定的焊接电流和电压输出,以及良好的温度控制能力。
2.2 定期维护和保养焊接设备:焊接设备应定期进行维护和保养,以确保设备的正常运行和焊接质量的稳定性。
2.3 使用标准焊接设备配件:使用标准的焊接设备配件,如焊接枪、焊接电缆和电极等,以确保焊接质量的一致性和可靠性。
三、焊接操作3.1 控制焊接参数:根据焊接材料和焊接件的要求,合理选择焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度等。
控制焊接参数可以避免焊接过热或者过冷,确保焊接接头的强度和质量。
3.2 保持焊接环境的清洁:焊接操作区域应保持干净、整洁,避免灰尘、油污等杂质对焊接质量的影响。
3.3 严格执行焊接操作规程:按照焊接工艺规程进行焊接操作,确保焊接质量的一致性和可靠性。
焊接操作人员应经过专业培训,并持有相关的焊接操作证书。
四、焊接工艺4.1 选择合适的焊接工艺:根据焊接件的材料和要求,选择合适的焊接工艺,如手工电弧焊、气体保护焊等。
不同的焊接工艺适合于不同的焊接材料和焊接件。
4.2 优化焊接工艺参数:根据焊接件的要求,优化焊接工艺参数,如焊接速度、焊接角度等。
焊接工艺对钢铁材料性能的影响与优化引言:焊接是一种常见的金属连接工艺,广泛应用于制造业和建筑领域。
焊接工艺的选择和优化对于保证焊接接头的质量和性能至关重要。
本文将探讨焊接工艺对钢铁材料性能的影响,并提出一些优化方法。
一、焊接工艺对钢铁材料性能的影响1. 焊接变形:焊接过程中,由于热影响区的热膨胀和冷却收缩,焊接接头会发生变形。
焊接变形可能导致应力集中和裂纹的产生,从而降低焊接接头的强度和耐久性。
2. 焊接残余应力:焊接过程中产生的热应力和冷却应力会导致焊接接头内部残余应力的积累。
这些残余应力可能导致接头的变形、开裂和疲劳寿命的降低。
3. 焊接金属的微观结构变化:焊接过程中,熔化金属和热影响区的温度会发生显著变化,从而引起金属的相变和晶粒尺寸的变化。
这些微观结构变化可能导致焊接接头的硬度、韧性和腐蚀性能的改变。
二、焊接工艺优化的方法1. 控制焊接温度和速度:通过控制焊接过程中的温度和速度,可以减少焊接变形和残余应力的产生。
例如,采用预热和后热处理可以降低焊接接头的残余应力。
2. 选择合适的焊接材料:选择合适的焊接材料可以提高焊接接头的性能。
例如,选择具有良好可焊性和相似化学成分的焊接材料可以减少焊接接头的裂纹敏感性。
3. 优化焊接工艺参数:通过优化焊接工艺参数,可以改善焊接接头的性能。
例如,调整焊接电流、电压和焊接速度可以控制焊接接头的热输入和冷却速率,从而影响焊接接头的微观结构和性能。
4. 使用适当的焊接辅助材料:使用适当的焊接辅助材料可以改善焊接接头的性能。
例如,使用焊接保护气体可以减少氧化和夹杂物的产生,提高焊接接头的质量。
5. 进行焊接接头的后处理:通过进行焊接接头的后处理,可以进一步改善接头的性能。
例如,进行热处理可以消除残余应力和改善接头的硬度和韧性。
结论:焊接工艺对钢铁材料性能有着重要的影响。
通过控制焊接温度和速度、选择合适的焊接材料、优化焊接工艺参数、使用适当的焊接辅助材料和进行后处理,可以优化焊接接头的性能。
锡膏成分对焊接强度的影响
《锡膏成分对焊接强度的影响》
对于焊接工艺而言,锡膏是一种常用的焊接材料。
它主要由锡和一些添加剂组成,不同的成分会对焊接强度产生影响。
首先,锡膏中的锡是主要的焊接成分,它具有良好的导电性和导热性,可以确保焊接的质量。
然而,锡并不具有很强的机械性能,因此需要添加一些其他元素来提高焊接强度。
一般来说,锡膏中常添加一些辅助元素,比如铅、镉、铋等。
这些元素可以改善焊接质量和强度,使焊接部位更加牢固。
另外,锡膏中的流动剂和活性剂也会对焊接强度产生影响。
流动剂可以提高锡膏在焊接过程中的流动性,确保焊接表面的润湿性和均匀性。
而活性剂可以在焊接中去除氧化层,保证焊接的质量。
因此,合理选择流动剂和活性剂的成分和比例,可以提高焊接的强度和质量。
总的来说,锡膏中不同成分的选择和比例会对焊接强度产生直接影响。
因此,在进行焊接时,需根据具体工艺要求选择合适的锡膏成分,以确保焊接质量和强度。
焊接材料对焊接质量的影响焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。
为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能,必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。
1 焊缝金属的合金化(1)焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去。
焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失,消除焊接缺陷(裂纹、气孔等)和改善焊缝金属的组织和力学性能,或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。
对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等;低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等;降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。
还应特别注意一些微量元素的作用,如B、N、RE等。
焊接中常用的合金化方式有以下几种。
①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。
这种合金化方式的优点是可靠,焊缝成分均匀、稳定,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。
对于脆性材料,如硬质合金不能轧制、拔丝,故不能采用这种方式。
②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中,配合普通焊丝使用。
这种合金化方式的优点是简单方便,制造容易,成本低;缺点是由于氧化损失较大,并有一部分合金元素残留在渣中,故合金利用率较低,合金成分不够稳定、均匀。
③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的,最简单的是具有圆形断面的,外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成,里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。
用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊,也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮,制成药芯焊条。
这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整,因此可行到任意成分的堆焊金属,合金的损失较少;缺点是不易制造,成本较高。
焊接参数对焊接质量的影响及注意要点随着我国经济的快速发展,工业制造领域也获得了长足的进步。
焊接是在工业生产领域中应用较多的一种加工技术,做好工业生产中的焊接质量对于提高产品的生产效率,降低企业生产成本、提高产品质量有着十分重要的意义。
在焊接的过程中,焊接工艺参数及焊接工艺因素对焊接质量有着十分重要的影响。
文章将在分析焊接工艺参数的基础上对焊接过程中的各项工艺参数规范等进行分析阐述。
标签:焊接工艺参数;焊接质量;工艺因素前言焊接是制造工业中的重要生产技术之一,其应用涵盖军工、民用产品制造、建筑施工等各行各业之中,具有工艺简单、生产效率高等特点。
做好焊接过程中的工艺规程、技术参数的选用和制定对确保工件的焊接质量有着十分重要的意义。
1 焊接质量与焊接工艺参数、规程之间的关系焊接工艺参数、规程的制定是在大量试验的基础上对焊接材料的物理性能和化学成分进行分析,从而制定出在焊接的过程中所使用的方法、设备以及结构特性等,对于焊接的质量有着十分重要的意义。
在焊接工艺参数、规程的制定过程中,各企业需要结合待焊接工件的材料和结构性能的不同,制定出符合实际要求的焊接工艺和焊接参数。
总的来说,焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下,经过焊接工艺评定进行制定,是生产过程重要的技术文件之一。
焊接工艺规程的完全执行,是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。
2 焊接工艺参数、规程对焊接质量的影响焊接工艺参数是指在焊接结构、材料已知的情况下,对焊接过程中的参数(如焊接材料、焊接时的接头形式、焊接时所使用的电流、焊接电压、保护气流量、保护气的纯度、坡口形式等)进行划定。
在焊接的过程中如果参数选取不合理或是焊接时参数波动范围过大将会对焊接质量产生非常重要的影响,例如:焊缝尺寸超差、焊缝存在裂纹、夹渣、焊瘤等,严重的还会导致产品报废。
2.1 做好焊接时电流的控制在焊接的过程中会在焊缝的周围产生大量的热,焊缝区域的温度会随着焊条的移动而发生变化,从而导致工件受热不均匀,这种受热不均匀将会在工件的内部形成一定的热应力从而影响焊接的质量。
焊材对焊接质量的影响及焊接缺陷分析摘要:近年来,随着社会的快速进步和金属制品应用的日益广泛,人们对金属制品质量的关注也越来越多。
焊接材料的选择会影响产品的质量,也会影响焊接的成本。
因此,本文着重分析了焊接材料对焊接质量和焊接成本的影响。
关键词:材料的焊接性;焊接质量;焊接成本;影响随着金属制品数量的快速增加,焊接技术的使用频率和范围日益增加和扩大。
在焊接作业中,焊接材料的性能尤为关键,若材料的焊接性能优异,必然有助于焊接技术的顺利实施,若材料的焊接性能出现问题,则可能导致焊接失败,进而产生各种焊接质量问题。
因此研究材料的焊接性能十分必要。
1材料的焊接性对焊接质量的影响对于产品的焊接质量来说,影响因素甚广,此处仅仅讨论材料焊接性能的影响。
可以说,材料能否焊接对于焊接质量的影响极大。
可焊性如何直接关系到金属制品最终的焊接难易程度。
若想实现高质量的焊接接头,必须要求焊接材料具备优质的可焊性,否则该目标无从谈起。
例如Q235钢材料,若选用普通的低碳钢焊条来进行焊接,操作过程十分简便,就能够实现优质的不含缺陷的焊接接头。
但是若选用同样的焊条来进行铸铁的焊接,不仅无法取得较好的焊接接头,还可能出现焊接裂纹和剥落等焊接缺陷。
纵然借助一定的工艺措施来对上述缺陷进行有效的预防,但是在熔合线的附近,焊接接头也是非常硬和脆的,无法使用。
主要原因在于铸铁的焊接性能没有Q235钢的好,这样自然无法获取较好的焊接接头。
再例如在某大桥钢梁的焊接作业中,选用15MnVNq钢材料,利用试验等手段,对该材料的力学性能进行试验,结论为该钢材料的耐低温脆性断裂性能优异,各项性能指标均能够满足该桥梁的架设要求。
然而在对其焊接性能进行试验时发现,接头的冲击韧性却显著降低。
即便采取了预热等各项措施,能够获取焊缝外观,然热影响去的韧性依然低于母材的冲击韧性,无法满足该桥梁的焊接作业要求。
因此,仅仅从焊接材料和焊接工艺的改进来提高接头的冲击韧性是极其有限的,并不能解决根本问题。
焊缝金属的化学成分对焊接质量的影响1绪论焊接技术是一门重要的金属加工技术,它贯穿着生活中的各个方面,从航天航空设备到汽车零配件、从石油石化到桥梁建设,甚至于家用各种电气设备都能看到它的身影,特别是压力容器,焊接质量控制是压力容器制造过程中的关键环节。
2 焊缝金属的合金化焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去。
焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失,消除焊接缺陷(裂纹、气孔等)和改善焊缝金属的组织和力学性能,或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。
对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等;低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等;降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。
还应特别注意一些微量元素的作用,如B、N等。
焊接中常用的合金化方式有以下几种。
2.1应用合金焊丝或带极:把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。
这种合金化方式的优点是可靠,焊缝成分均匀、稳定,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。
对于脆性材料,如硬质合金不能轧制、拔丝,故不能采用这种方式。
2.2应用合金药皮或非熔炼焊剂:把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中,配合普通焊丝使用。
这种合金化方式的优点是简单方便,制造容易,成本低;缺点是由于氧化损失较大,并有一部分合金元素残留在渣中,故合金利用率较低,合金成分不够稳定、均匀。
2.3应用药芯焊丝或药芯焊条:药芯焊丝的截面形状是各式各样的,最简单的是具有圆形断面的,外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成,里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。
用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊,也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮,制成药芯焊条。
焊接技术与焊接材料对焊接结果的影响分析摘要:我国对于工业相关工程设备设施的要求不断提高,焊接技术应用越发的普及。
因此在进行焊接过程当中的焊接质量十分重要。
焊接技术是我们生活当前必不可少的一项技术。
但是由于受到焊接技术以及齐焊接材料的影响,会对焊接的最后结果造成巨大的影响,因此如何更好地利用焊接技术,以及选用适当的焊接材料在进行焊接过程当中显得十分重要,本篇文章主要是对于焊接技术与焊接材料对焊接结果的影响进行了一个全面的分析,并且根据分析的最终结果,分析相应的对策,以此来更好的完成焊接结果。
关键词:焊接技术;焊接材料;焊接结果;影响分析引言:焊接工艺参数对焊接质量的影响是复杂且巨大的,对其进行详细、切合实际的分析具有重要意义。
首先介绍了焊接工艺的概念和特点,其次主要从焊接电流、焊接电压、焊接速度三大方面详细分析焊接工艺参数对焊接质量的影响焊接是材料连接的一种主要施工方法,其主要作用在于提升装置运行过程中的稳定性、长期性、性能最优性等。
同样,在焊接工艺应用中,焊接材料的选择又是极为重要的,因为一旦焊接材料选择不当,则无论采用多么先进的施工工艺都难以达到施工方案要求标准,进而影响工艺质量。
鉴于此,本文将对焊接材料选择的相关问题进行研究。
,一合金焊接材料的选择1.1同国家及行业规定的相关标准相符合在石油化工装置焊接施工中,所有焊接材料的选择除了要与施工规范标准一致外,还必须与国家及行业标准相吻合。
这些标准为现场施工材料提供了检验依据。
然而,当前已有一些新型焊接材料被研制出来,但由于国内尚缺乏关于这类新材料的应用规定标准,因此对这类新材料的普及和广泛应用实际上起到了一定的限制作用。
与有关规范标准相一致。
我国现行的标准规范中,对焊接材料的选择缺少统一的标准。
在选择焊接材料的过程中,应严格按照有关规范标准执行。
1.2焊接前须经工艺评定合格在石油化工装置焊接材料施工之前,相关技术人员所选用的焊接材料必须符合相关焊接工艺的应用标准,当评定合格后方可以此为依据编制相应的焊接工艺规程和施工方案,待方案审批合格后再进行现场焊接施工。
焊接质量分析报告怎么写焊接质量分析报告通常包括以下几个部分:报告的标题、引言、分析过程、结论和建议等。
下面是一个关于焊接质量分析报告的示范。
标题:焊接质量分析报告引言:焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于各种行业,如汽车制造、船舶建造和建筑等。
本报告旨在分析某个具体焊接项目的质量问题,并提出解决方案,以确保焊接的质量和安全性。
分析过程:在该焊接项目中,我们主要关注了焊接的工艺参数、焊接材料和焊接操作人员三个方面。
下面是对每个方面的具体分析:1. 工艺参数:对项目中使用的工艺参数进行了详细的分析。
我们发现在焊接过程中,电流和电压的设置值偏离了标准值。
这导致焊接接头的熔深和焊缝的质量不稳定。
我们建议重新调整工艺参数,并确保其符合标准值。
2. 焊接材料:焊接材料的选择对焊接质量也有着重要的影响。
我们在分析中发现,某些焊接材料的质量不达标,存在含气孔、夹渣等质量问题。
这些质量问题会影响焊接接头的强度和密封性。
我们建议在选择焊接材料时严格按照标准进行筛选,并保证其质量合格。
3. 焊接操作人员:焊接操作人员的技术水平和操作规范对焊接质量的控制非常关键。
经过分析,我们发现有些操作人员存在焊接技术不熟练、操作不规范等问题。
这些问题导致焊接接头的质量无法满足要求。
我们建议加强操作人员的培训和培养,提高其技术水平和操作规范。
结论和建议:通过对焊接质量的分析,我们得出以下结论:1. 工艺参数、焊接材料和焊接操作人员是影响焊接质量的重要因素。
2. 不正确的工艺参数设置会导致焊接接头的质量不稳定。
3. 选择不合格的焊接材料会导致焊接接头质量问题。
4. 操作人员的技术水平和操作规范对焊接质量的控制至关重要。
基于上述结论,我们提出以下建议:1. 调整工艺参数,使其符合标准要求。
2. 严格按照标准进行焊接材料的选择和检验。
3. 加强操作人员的培训和培养,提高其技术水平和操作规范。
这些措施将有助于提高焊接质量,确保焊接接头的强度和密封性。
焊接参数对焊接质量的影响分析焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于工业生产中。
焊接参数是指在焊接过程中所设置的各种变量,如焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
这些参数的设定对焊接质量起着关键的影响。
本文将对焊接参数对焊接质量的影响进行分析。
1. 焊接电流焊接电流是焊接参数中最重要的一个因素。
适当调整焊接电流可以使得焊缝形成均匀的熔池,增强焊接强度。
过小的焊接电流会导致熔池浅,焊缝的穿透性和强度不足;而过大的焊接电流会使熔池过深,焊缝易产生气孔和夹杂物。
因此,在实际焊接过程中,要根据具体材料的特性和焊接要求,合理选择适当的焊接电流。
2. 焊接电压焊接电压是焊接参数中另一个重要因素。
适当调整焊接电压可以控制焊接熔化的速度,影响焊缝的均匀性和外观质量。
过低的焊接电压会使焊缝形成凹陷或突起,减弱焊缝的强度;而过高的焊接电压则容易造成焊缝的气孔和裂缝。
在实际焊接过程中,要根据焊接材料的类型和厚度选择适当的焊接电压。
3. 焊接速度焊接速度是指焊接过程中焊接头的移动速度。
焊接速度的选择直接影响焊接熔池的形成和焊缝的质量。
过快的焊接速度会使熔池变浅,不易充分熔化和填充焊缝,导致焊缝的强度降低;而过慢的焊接速度则容易引起过大的熔化范围,使焊缝过宽,增加气孔和夹杂物的产生。
在实际焊接过程中,要根据焊接材料的熔点和导热性,选择适当的焊接速度。
4. 焊接时间焊接时间是焊接参数中的一个重要因素,特别适用于脉冲焊接技术。
焊接时间的长短直接决定了焊接头的停留时间,对焊接质量起着重要作用。
适当延长焊接时间可以使焊缝熔化更充分,提高焊接质量;而过长的焊接时间则容易引起过度烧穿或过度烧损。
在实际焊接过程中,要根据焊接材料的厚度和导热性,选择适当的焊接时间。
综上所述,焊接参数对焊接质量有着重要的影响。
在实际应用中,需要根据焊接材料的特性和焊接要求,合理调整焊接参数,以确保焊接质量的稳定和可靠。
只有在正确的焊接参数下,才能获得高质量的焊接接头,提高焊接工艺的效率和质量。
JIU JIANG UNIVERSITY毕业设计题目:CO2焊焊接参数及对焊接质量的影响院系:机械与材料工程学院专业:焊接技术及自动化姓名:年级:指导教师:二零一零年十二月摘要二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种,是以二氧化碳气为保护气体,进行焊接的方法。
在应用方面操作简单,适合自动焊和全方位焊接。
在焊接时不能有风,适合室内作业。
由于二氧化碳气体的热物理性能的特殊影响,使用常规焊接电源时,焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡,通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此,与MIG焊自由过渡相比,飞溅较多.但如采用优质焊机,参数选择合适,可以得到很稳定的焊接过程,使飞溅降低到最小的程度.由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的质量焊接接头.因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。
本文主要是介绍二氧化碳气体保护焊的发展及前景。
分析二氧化碳焊的特点及在薄板厚板、工程机械、供水管道当中的应用。
介绍了二氧化碳焊焊接工艺参数对成形质量的影响及二氧化碳中飞溅问题的分析与处理。
通过实验研究得出实验前所设计工艺参数中最为合理的应用参数。
【关键词】:二氧化碳气体保护焊焊接参数缺陷成形质量目录第1章绪论 (1)1.1 焊接发展概况 (1)1.2 焊接方法分类及特点 (2)1.3 本课题研究的内容及意义 (4)第2章二氧化碳焊 (6)焊原理特点及应用 (6)2.1 CO22.1.1 CO2焊基本原理 (6)2.1.2 CO2焊基本特点 (6)2.1.3 CO2焊的一些应用 (7)焊设备 (7)2.2 CO2焊的焊接材料.......................................... ..92.3 CO22.3.1 CO2保护气体 (9)2.3.2 CO2焊焊丝 (9)焊缺陷及处理措施 (10)2.4 CO22.4.1合金元素的氧化 (10)2.4.2 CO2焊气孔 (10)2.4.3 CO2焊飞溅及处理措施 (11)第3章二氧化碳焊实验设计 (13)3.1 实验材料 (13)3.1.1 20R钢板成分及性能 (13)3.1.2 H08Mn2SiA焊丝 (14)3.1.3焊缝分布 (15)焊设备及工艺 (15)3.2 CO23.3 实验工艺参数 (16)第4章实验及数据 (18)4.1 焊接试样 (18)4.1.1 焊前准备 (18)4.1.2焊接过程 (18)4.1.3焊后处理 (19)4.2 外观无损检测 (20)4.3 形貌观察 (22)4.4 硬度 (25)第5章数据整理及分析 (26)5.1 数据整理 (26)5.1.1 焊接电流对焊缝质量影响 (26)5.1.2电弧电压对焊缝质量影响 (27)5.1.3接头性能分析 (27)5.2 工艺参数对比及分析 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论焊接是被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
焊接材料对焊接质量的影响分析摘要:焊接材料的选择是焊接质量保证的最关键环节,错误或者不合适的焊接材料不仅会影响到焊接质量,导致各种焊接缺陷的出现,还有可能会导致严重事故的发生。
因此在进行焊接作业时,对焊接材料相关理论知识的掌握是非常有必要的。
本文对焊接材料的选取原则以及焊接材料中有害元素对焊接质量影响的不同表现等做了详细阐述,通过本文的研究,希望可以对焊接相关理论知识有所补充。
关键词:焊接材料;焊接缺陷;有害元素随着我国实体行业的发展,传统制造业工艺也在不断提升。
焊接作为金属制造业的重要制造手段,应用范围之广,不言而喻。
焊接质量的高低直接影响着产品质量的好坏,影响着其功能的实现。
对焊接质量的提升,是每一个实体制造业企业的常态化目标。
焊材的选择,焊接工艺的改善以及焊接方法的选择都是提升焊接质量的手段。
本文重点分析不同焊接材料对焊接质量的影响,通过分析,得出焊接材料在改善焊接质量方面的措施,以供参考。
1.焊接材料的选用原则常用的焊接方法一般有交直流焊接、氩弧焊、气体保护焊接等,各种焊接方法对应的焊接材料不同,有焊条、焊丝和焊剂等。
焊接材料是焊接质量的重要保证手段,只有选择了合适的焊接材料,采用合适的焊接方法才能到达理想的焊接效果。
针对常用的焊接方法,焊接材料的选择应考虑以下原则:(1)选用与焊接基材相适应的焊接材料焊接的过程是通过焊条引弧后,通过高热量的输入将焊接基材和焊接材料融化后,焊接在一起。
选取与焊接基材相适应的焊接材料,是焊接材料选择的最基本原则。
焊接基材的化学成分和焊接性能以及熔融特点等,都是选取焊材时需要考虑的具体因素。
在化学成分方面,选取焊接基材与焊接材料相相似的,可以很好的保证焊接熔融度,提升焊接的质量,这就要求对焊接基材的各项材料性能进行准确的检测。
其次,根据焊接基材的力学性能选取焊接材料也是应该遵循的原则之一,焊接材料应选取与基材力学性能相似或高于焊接基材的。
除此之外,如果遇到点固焊或厚板的第一道焊这种特殊情况,需要要求具备较高的强度,就可以选用高强度等级的焊接材料。
浅谈焊接工艺对质量的影响一、影响焊接质量的主要因素1、操作人员因素。
焊接工作的操作人员主要就是焊工及焊接设备的操作人员。
各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同,手工操作占支配地位的手弧焊接,焊工操作技能的水平和谨慎认真的态度对焊接质量至关重要。
即使埋弧自动焊,焊接规范的调整和施焊也离不开人的操作。
由于焊工质量意识差、操作粗心大意,不遵守焊接工艺规程,操作技能差等都可能影响焊接质量。
2、机器设备因素。
机器设备这一因素对焊接来说就是各种焊接设备。
焊接设备的性能,它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响,特别是结构复杂、机械化、自动化高的设备,由于对它的依赖性更高,因此要求它有更好、更稳定的性能。
在压力容器质量体系中,要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。
3、材料因素。
焊接使用的材料包括各种被焊材料,也包括各种焊接材料、还有与产品配合使用的各种外购或外协加工的零部件。
焊接生产中使用这些材料的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。
从全面质量管理的观点出发,为了保证焊接质量,从生产过程的起始阶段,即投料之前就要把好材料关。
4、工艺方法因素。
焊接质量对工艺方法的依赖性较强,其影响主要来自两个方面:一方面是工艺制订的合理性;另一方面是执行工艺的严肃性。
某一产品或某种材料的焊接工艺的制定,首先要进行焊接工艺评定,然后根据评定合格的工艺评定报告和图样技术要求制订焊接工艺规程、编制焊接工艺说明书或焊接工艺卡。
这些以书面形式表达的各种工艺参数是指导施焊时的依据,它是模拟生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的,是保证焊接质量的基础。
在此基础上需要保证的另一方面是贯彻执行焊接工艺的严肃性。
在没有充分根据的情况下不得随意变更工艺参数,即使确需改变,也必须履行一定程序和手续。
不正确的焊接工艺固然不能保证焊接质量,即使有经评定验证是正确合理的工艺规程,不严格执行,同样也不能得到合格的质量。
焊接材料对焊接质量的影响焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)的成分对焊缝金属的化学成分、组织与性能有重要的影响。
为了使焊缝金属具有所要求的成分与性能,必须保证焊接材料中有益的合金元素含量和严格控制有害杂质的含量。
1 焊缝金属的合金化(1)焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去。
焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失,消除焊接缺陷(裂纹、气孔等)和改善焊缝金属的组织和力学性能,或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。
对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等;低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等;降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。
还应特别注意一些微量元素的作用,如B、N、RE等。
焊接中常用的合金化方式有以下几种。
①应用合金焊丝或带极把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。
这种合金化方式的优点是可靠,焊缝成分均匀、稳定,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。
对于脆性材料,如硬质合金不能轧制、拔丝,故不能采用这种方式。
②应用合金药皮或非熔炼焊剂把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中,配合普通焊丝使用。
这种合金化方式的优点是简单方便,制造容易,成本低;缺点是由于氧化损失较大,并有一部分合金元素残留在渣中,故合金利用率较低,合金成分不够稳定、均匀。
③应用药芯焊丝或药芯焊条药芯焊丝的截面形状是各式各样的,最简单的是具有圆形断面的,外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成,里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。
用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊,也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮,制成药芯焊条。
这种合金过渡方式的优点是药芯中合金成分的配比可以任意调整,因此可行到任意成分的堆焊金属,合金的损失较少;缺点是不易制造,成本较高。
④应用合金粉末将需要的合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末,把它输送到焊接区,或直接涂敷在焊件表面或坡口内。
合金粉末在热源作用下与母材熔合后就形成合金化的堆焊金属。
这种合金过渡的优点是合金成分的比例调配方便,不必经过轧制、拔丝等工序,合金损失小;缺点是合金成分的均匀性较差,制粉工艺较复杂。
此外,还可通过从金属氧化物中还原金属元素的方式来合金化,如硅、锰还原反应。
但这种方式合金化的程度是有限的,还会造成焊缝增氧。
在实际生产中可根据具体条件和要求选择合金化方式。
焊接材料中的合金成分是决定焊缝成分的主要因素。
改进和研制焊条、焊丝、焊剂时,必须根据焊接接头工作条件设计焊缝金属的最佳化学成分,以保证焊缝性能满足使用要求。
(2)熔合比及合金过渡系数1)熔合比焊缝金属一般由填充金属和局部熔化的母材组成。
在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比,可通过试验的方法测得。
熔合比取决于焊接方法、母材性质、接头形式和板厚、工艺参数、焊接材料种类等因素。
焊接工艺条件对低碳钢熔合比的影响见表1。
当母材和填充金属的成分不同时,熔合比对焊缝金属的成分有很大的影响。
焊缝金属中的合金元素浓度称为原始浓度,它与熔合比θ的关系为C o=θC b+(1-θ)C e(1)式中 C o——元素在焊缝金属中的原始含量,%;θ——熔合比;C b——元素在母材中的含量,%;C e——元素在焊条中的含量,%。
实际上,焊条中的合金元素在焊接过程中是有损失的,而母材中的合金元素几乎全部过渡到焊缝金属中。
这样,焊缝金属中合金元素的实际浓度C w为C w=θC b+(1-θ)C d(2)式中 C d——熔敷金属(焊接得到的没有母材成分的金属)中元素的实际含量,%。
C b、C d、θ可由技术资料中查得或用化学分析和试验的方法得到。
式(2)表明,通过改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。
因此保证焊缝金属成分和性能的稳定性,必须严格控制焊接工艺条件,使熔合比稳定、合理。
在堆焊时,可以调整焊接工艺参数使熔合比尽可能的小,以减少母材成分对堆焊层性能的影响。
2)合金过渡系数焊缝中合金元素的过渡系数η等于熔敷金属中的实际含量与它的原始含量之比,即C d Cdη= ──= ─────(3)Cd Ccw+KbCco式中 C d——合金元素在熔敷金属中的含量,%;C e——合金元素的原始含量,%;C cw——合金元素在焊芯中的含量,%;K b——药皮重量系数,%;C co——合金元素在药皮中的含量,%。
若已知η值及有关数据,则可利用上式计算出合金元素在熔敷金属中的含量C d。
根据熔合比可计算出合金元素在焊缝中的含量。
同样,根据对熔敷金属成分的要求,可计算出焊条药皮中应具有的合金元素含量C co,然后再通过试验加以校正。
式(3)中的合金过渡系数是总的合金过渡系数,它不能说明合金元素由焊线和药皮每一方面过渡的情况。
这两种情况下的合金过渡系数是不相等的,尤其是当药皮氧化性较强时更为明显。
只有在药皮氧化性很小,而且残留损失不大的情况下,它们的过渡系数才接近相等。
一般情况下,通过焊丝过渡时合金过渡系数大,而通过药皮过渡时合金过渡系数较小。
不同焊接条件下通过焊丝的合金过渡系数见表2。
表2 不同焊接条件下通过焊丝的合金过渡系数当几种合金元素同时向焊缝中过渡时,其中对氧亲和力大的元素依靠自身的氧化可减少其他元素的氧化,提高它们的过渡系数。
例如,在碱性药皮中加入Al和Ti,可提高Si和Mn的过渡系数。
在1600℃各种合金元素对氧亲和力由小到大的顺序为:Cu、Ni、Co、Fe、W、Mo、Cr、Mn、V、Si、Ti、Zr、Ti、Al。
随着药皮或焊剂中合金元素的增加,其过渡系数逐渐增加,最后趋于一个定值。
药皮的氧化性和元素对氧的亲和力越大,合金元素含量过渡系数的影响越大。
合金剂粒度与过渡系数的关系见表3。
表3 合金剂粒度与过渡系数的关系2 合金元素对焊接性能的影响①碳(C)对焊接性及焊缝金属组织性能的影响主要表现在提高强度和硬度,但随着强度和硬度的提高,焊缝金属的塑、韧性下降。
②锰(Mn)来自生铁及脱愧疚剂。
Mn有很好的脱氧能力,能清除钢中的FeO,还能与S形成MnS,以消除S的有害作用。
这些反应产物大部分进入炉渣而被除去,小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。
因此,Mn能改善钢的品质,降低钢的脆性,提高钢的热加工性能。
Mn除了形成MnO和MnS 作为杂质存在于钢中以外,在室温下Mn能溶于铁素体中,对钢有一定的强化作用。
③硅(Si)也来自生铁与脱氧剂。
Si脱氧能力比Mn强,是主要的脱氧剂,能消除FeO夹杂对钢的不良影响。
Si能与FeO作用而形成SiO2,然后进入炉渣而被排除。
Si除了形成SiO2作为杂质存在于钢中以外,在室温下Si大部分溶于铁素体中,因此Si对钢有强化作用。
④铬(Cr)是不锈钢中的主加元素,Cr与氧生成Cr2O3保护膜,防止氧化;但Cr与C能形成Cr23C6,是导致不锈钢晶闸腐蚀的主要原因。
在低合金钢中Cr含量小于1.6%,提高钢的淬透性,不降低冲击韧性。
⑤镍(Ni)在钢中加入镍,可以提高钢的强度和冲击韧性,Ni与Cr配合加入效果更佳。
一般增加低合金钢中的Ni含量会提高钢的屈服强度,但钢中Ni含量较高时热裂纹(主要是液化裂纹)倾向明显增加。
⑥钛(Ti)与O的亲和力很大,以微小颗粒氧化物的形式弥散分布于焊缝中,可以促进焊缝金属晶粒细化。
Ti与C形成的TiC粒子对焊缝起弥散强化作用。
Ti与B同时加入的焊缝性能的影响最佳,低合金钢焊缝中Ti、B含量的最佳范围为Ti=0.01%~0.02%,B=0.002%~0.006%。
⑦钼(Mo)低合金钢焊缝中加入少量的Mo不仅提高强度,同时也能改善韧性。
向焊缝中再加入微量Ti,更能发挥Mo的有益作用,使焊缝金属的组织更加均匀,冲击韧性显著提高。
对于Mo-Ti 系焊缝金属,当Mo=0.20%~0.35%,Ti-0.03%~0.05%时,可得到均匀的细晶粒铁素体组织,焊缝具有良好的韧性。
⑧钒(V)、铌(Nb)适量的Nb和V可以提高焊缝的冲击韧性。
Nb=0.03%~0.04%,V=0.05%~0.1%可使焊缝金属具有良好的韧性。
但采用Nb、V来韧化焊缝,当焊后不再进行正火处理时,Nb和V 的氮化物以微细区格沉淀相存在,焊缝的强度大幅度提高,致使焊缝的韧性下降。
合金元素在钢以及在焊缝中主要以固溶体和化合物两种形态存在。
部分合金元素在γ-Fe和α-Fe 中的最大溶解度、对焊接性的影响以及形成碳化物的倾向见表4。
该表列出的仅是一般性的作用,实际应用中还应考虑合金元素之间存在的交互作用。
各种合金元素的交互影响是十分复杂的,为了获得综合性能优良的焊缝金属,在焊接材料研制过程中应注意合金元素在焊缝金属中的存在形态、强化作用和对组织转变的影响等,通过计算、综合考查和试验来调整焊缝的合金成分。
3 有害元素及含量控制杂质对焊缝金属的性能和金属焊接性有十分重要的影响,其中影响较大的有害元素主要有S、P、N、H、O等。
①硫(S)是由生铁及燃料带入钢中的杂质。
S在钢中几乎不能溶解,而与铁形成化合物,在钢中以FeS形式存在,FeS与Fe形成熔点较低的共晶体(熔点为985℃)。
当钢在1200℃左右进行热加工时,分布于晶界的低熔点的共晶体将因熔化而导致开裂,这种现象称为热脆性。
为了消除S的有害作用,必须增加钢中的Mn含量。
Mn与S可优先形成高熔点的MnS(熔点为1620℃),而且MnS呈粒状分布于晶粒内,比钢材热加工温度高,从而避免了热脆性的发生。
另外,S还有改善钢材切削加工性能的有利作用。
在易切削钢中,特意提高钢中的S含量至0.15%~0.3%,同时加入Mn0.6%~1.55%,从而在钢中形成大量的MnS夹杂。
轧钢时,MnS沿轧制方向伸长,在切削时MnS夹杂起断屑作用,大大提高了钢的切削性能。
②磷(P)是由生铁中带入钢中的。
P比其他元素具有更强的固溶强化能力,室温时P在α-Fe 中的溶解度大约略小于0.1%。
在一般情况下,钢中的P能全部溶于铁素体中,使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性则显著降低,尤其是在低温时更为严重,这种现象称为冷脆性。
P在结晶过程中有严重的偏析倾向,从而在局部发生冷脆,并使钢材在热轧后出现带状组织。
而且Pγ-Fe及α-Fe中的扩散速度很小,很难用热处理方法消除P的偏析。
P也具有断屑性,在易切削钢中,把P含量提高到0.08%~0.15%,使铁素体适当脆化,可以提高钢的切削加工性。
③氮(N)是由炉气进入钢中。
N在奥氏体中的溶解度较大,而在铁素体中的溶解度很小,且随着温度的下降而减小。
在590℃时溶解度为0.1%,室温时则降至0.001%以下。