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合金焊接实际应用知识点,还需要除锈吗

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合金焊接实际应用知识点,还需要除锈吗

文|军品阅读

合金结构钢的焊接性

合金结构钢的焊接性

不锈钢难道就真的不生锈了?你太高看不锈钢了,海水中存在氯化钠和氯化镁等多种氯化物成分,而普通的不锈钢实际上对于氯离子基本上没有抵抗能力,只要在海水中浸泡上十天半个月,表面肯定也是满目疮痍,而普通钢铁虽然更不耐氯离子腐蚀但是也不过是五天和十天的区别而已,对于需要常年在海水中航行的航母而言,与其使用不锈钢制造,还不如涂一层上好的防锈漆来的实在!

1.高强钢:屈服强度σs≥295MPa的强度用钢均可称为高强钢。

1.高强钢:屈服强度σs≥295MPa的强度用钢均可称为高强钢。

(航母船底布满了藤壶)

2.Mn的固溶强化作用很显著,ωMn≤1.7%时,可提高韧性,降低脆性转变温度,Si会降低塑性,韧性,Ni既固溶强化又同时提高韧性且大幅度降低脆性转变温度的元素,常用于低温钢。

2.Mn的固溶强化作用很显著,ωMn≤1.7%时,可提高韧性,降低脆性转变温度,Si会降低塑性,韧性,Ni既固溶强化又同时提高韧性且大幅度降低脆性转变温度的元素,常用于低温钢。

除了不锈钢并不耐海水腐蚀之外,它还有另一个致命弱点,那就是焊接性能差!马氏体和铁素体不锈钢都存在低温脆化裂纹和韧性下降的问题,因此都需要进行焊前预热和焊后热处理,在焊接时还必须保持800度以上的恒温状态,用这些技术手段来避免裂纹产生,以此来增加强度。

3.热轧钢:屈服强度为295-490MPa的低合金高强钢,一般是在热轧或正火状态下供货使用。

3.热轧钢:屈服强度为295-490MPa的低合金高强钢,一般是在热轧或正火状态下供货使用。

而奥氏体虽然不存在低温裂纹现象,焊接时也不需要进行预热和热处理,但是在焊接温度超过800℃时,一些镍、钼含量较高的高合金不锈钢却会不可避免的出现高温应力开裂的现象,同样严重影响焊接性能。而且奥氏体不锈钢普遍含有18%左右的铬元素,经过高温碳化后,容易在焊接头形成一层贫铬层,而这会导致严重的晶间腐蚀效应,极大的降低钢材的使用寿命。

4.高强钢焊接接头的设计原则:高强钢以其强度作为选用依据,因而焊接接头的原则为:焊接接头的强度等于母材的强度,分析:①焊接接头强度大于母材强度,塑韧性降低,②等于时寿命相当③小于时,接头强度不足。

4.高强钢焊接接头的设计原则:高强钢以其强度作为选用依据,因而焊接接头的原则为:焊接接头的强度等于母材的强度,分析:①焊接接头强度大于母材强度,塑韧性降低,②等于时寿命相当③小于时,接头强度不足。

航母作为排水量超万吨的庞然大物,各个部件之间的尺寸动辄数十米,如果焊接性能不好,必然严重影响航母的性能,甚至会危及航母的航行安全!因此焊接性能差这一点就已经粉碎了大部分不锈钢化身航母的人生梦想!

js9905com金沙网站,5.热轧及正火钢的焊接性:热轧钢含有少量的合金元素一般情况下冷裂纹倾向不大,正火钢由于含合金元素较多,淬硬倾向有所增加,随着正火钢碳当量及板厚的增加,淬硬性及冷裂纹倾向随之增大。影响因素:⑴碳当量⑵淬硬倾向:热轧钢的淬硬倾向及正火钢的淬硬倾向⑶热影响区最高硬度,热影响区最高硬度是评定钢材淬硬倾向和冷裂纹感性的一个简便的方法。

5.热轧及正火钢的焊接性:热轧钢含有少量的合金元素一般情况下冷裂纹倾向不大,正火钢由于含合金元素较多,淬硬倾向有所增加,随着正火钢碳当量及板厚的增加,淬硬性及冷裂纹倾向随之增大。影响因素:⑴碳当量⑵淬硬倾向:热轧钢的淬硬倾向及正火钢的淬硬倾向⑶热影响区最高硬度,热影响区最高硬度是评定钢材淬硬倾向和冷裂纹感性的一个简便的方法。

(福特级航母大型分段)

6.SR裂纹(消除应力裂纹,再热裂纹):含Mo正火钢厚壁压力容器之类的焊接结构,进行焊后消除应力热处理或焊后再次高温加热的过程中,可能出现另一种形式的裂纹。

6.SR裂纹(消除应力裂纹,再热裂纹):含Mo正火钢厚壁压力容器之类的焊接结构,进行焊后消除应力热处理或焊后再次高温加热的过程中,可能出现另一种形式的裂纹。

不过在不锈钢当中其实也有出类拔萃者,这就是奥氏体和铁素体各占一半的双相不锈钢,双相不锈钢不仅耐氯离子点腐蚀能力强,而且焊接性能优良,完全无需另外的热处理工序。双体不锈钢的可塑性也不错,可以方便的轧制切割成各种复杂的零部件,更重要的是它的屈服强度达到400MPA以上,完全可以胜任充当航母飞行甲板的工作。

7.韧性是表征金属对脆性裂纹产生和扩展难易程度的性能。

7.韧性是表征金属对脆性裂纹产生和扩展难易程度的性能。

(双相不锈钢内部微观结构)

8.低合金钢选择焊接材料时必须考虑两个方面的问题:①不能有裂纹等焊接缺陷②能满足使用性能要求。热轧钢及正火钢焊接一般是根据其强度级别选择焊接材料,其选用要点如下:①选择与母材力学性能匹配的相应级别的焊接材料②同时考虑熔合比和冷却速度的影响③考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响。

8.低合金钢选择焊接材料时必须考虑两个方面的问题:①不能有裂纹等焊接缺陷②能满足使用性能要求。热轧钢及正火钢焊接一般是根据其强度级别选择焊接材料,其选用要点如下:①选择与母材力学性能匹配的相应级别的焊接材料②同时考虑熔合比和冷却速度的影响③考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响。

可是为什么双相不锈钢没有被用作大量建造航母呢?主要还是成本考虑,不锈钢本身就比普通的碳铁要贵不少,双相不锈钢因为合金元素较多,炼制加工工艺更为复杂,成本上比不锈钢还要高出20%以上,一艘航母需要使用数万吨的钢材,算下来的成本绝对是天价!因此目前双相不锈钢大多用于核电站或者化工厂的热交换器、冷凝器以及其他关键部件之上!

9.确定焊后回火温度的原则:①不要超过母材原来的回火温度以免影响母材本身的性能②对于有回火的材料,要避开出现回火脆性的温度区间。

9.确定焊后回火温度的原则:①不要超过母材原来的回火温度以免影响母材本身的性能②对于有回火的材料,要避开出现回火脆性的温度区间。

(英国伊丽莎白女王级航母滑越甲板)那难道航母用钢就不贵吗?还真不贵!航母用钢其实说白了就是一种满足基本性能要求后的低成本钢,只要耐腐蚀性、焊接性、屈服强度、抗拉强度等基本数据能够达标,其实是越便宜越好。诸如美国福特级使用HSLA-105,其实性能上和尼米兹级使用HSLA-100相差不大,只是进一步改进了焊接和切割性能,这么做的目的就是为了降低福特级航母的成本。所以航母用钢可以不高端,但是一定要便宜!

10.调质钢:淬火 回火。

10.调质钢:淬火 回火。

11.高强钢焊接采用“低强匹配”能提高焊接区的抗裂性。

11.高强钢焊接采用“低强匹配”能提高焊接区的抗裂性。

12.低碳调质钢焊接时要注意两个基本问题:①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快,使马氏体有自回火作用,以防止冷裂纹的产生②要求在800℃-500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。低碳调质钢焊接要解决的问题:①防止裂纹②在保证满足高强度要求的同时,提高焊缝金属及热影响区的韧性。

12.低碳调质钢焊接时要注意两个基本问题:①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快,使马氏体有自回火作用,以防止冷裂纹的产生②要求在800℃-500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。低碳调质钢焊接要解决的问题:①防止裂纹②在保证满足高强度要求的同时,提高焊缝金属及热影响区的韧性。

13.对于含碳量低的低合金钢,提高冷却速度以形成低碳马氏体,对保证韧性有利。

13.对于含碳量低的低合金钢,提高冷却速度以形成低碳马氏体,对保证韧性有利。

14.中碳调质钢合金元素的加入主要起保证淬透性和提高抗回火性能的作用,而真强度性能主要还是取决于含碳量。主要特点:高的比强度和高硬度。

14.中碳调质钢合金元素的加入主要起保证淬透性和提高抗回火性能的作用,而真强度性能主要还是取决于含碳量。主要特点:高的比强度和高硬度。

15.提高珠光体耐热钢的热强性有三种方式:①基体固溶强化,加入合金元素强化铁素体基体,常用的Cr,Mo,W,Nb元素能显著提高热强性②第二相沉淀强化:在铁素体为基体的耐热钢中,强化相主要是合金碳化物③晶界强化:加入微量元素能吸附于晶界,延缓合金元素沿晶界的扩散,从而强化晶界。

15.提高珠光体耐热钢的热强性有三种方式:①基体固溶强化,加入合金元素强化铁素体基体,常用的Cr,Mo,W,Nb元素能显著提高热强性②第二相沉淀强化:在铁素体为基体的耐热钢中,强化相主要是合金碳化物③晶界强化:加入微量元素能吸附于晶界,延缓合金元素沿晶界的扩散,从而强化晶界。

16.珠光体耐热钢焊接中存在的主要问题是冷裂纹,热影响区的硬化,软化,以及焊后热处理或高温长期使用中的消除应力裂纹。

16.珠光体耐热钢焊接中存在的主要问题是冷裂纹,热影响区的硬化,软化,以及焊后热处理或高温长期使用中的消除应力裂纹。

17.-10到-196℃的温度范围称为“低温”,低于-196℃时称为“超低温”。

17.-10到-196℃的温度范围称为“低温”,低于-196℃时称为“超低温”。

不锈钢焊接

不锈钢焊接

1.不锈钢:不锈钢是指能耐空气,水,酸,碱,盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的,具有高度化学稳定性的合金钢的总称。

1.不锈钢:不锈钢是指能耐空气,水,酸,碱,盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的,具有高度化学稳定性的合金钢的总称。

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