低碳高強(qiáng)度鋼焊接工藝分析

1、低碳高強(qiáng)度鋼焊接工藝分析低碳高強(qiáng)度鋼焊接工藝分析(一）一）(組圖組圖)中船重工集團(tuán)公司第七一三研究所趙四強(qiáng)低碳高強(qiáng)度鋼材料除具有很高的強(qiáng)度外，又具有良好的缺口韌性和塑性。這類鋼由于對冶煉質(zhì)量要求較高，通常只在對材料綜合力學(xué)性能要求較高的特殊場合下使用。921A鋼板是按照GJB16631993冶煉的一種潛艇耐壓殼體及其他結(jié)構(gòu)專用鋼板，厚度為10～35mm，牌號為10CrNi3MoV，屬于典型的低碳高強(qiáng)度鋼。某型潛望鏡支撐筒結(jié)構(gòu)如下圖所示，

2、主簡體由鋼板卷彎焊接制成，兩端為焊接法蘭，外圓周分布為多條縱筋和環(huán)筋，所用材料均為921A鋼板。由于該產(chǎn)品為水下用耐壓殼體，對焊縫質(zhì)量要求很高，而這種專用材料在一般機(jī)械行業(yè)應(yīng)用并不廣泛，缺乏足夠的相關(guān)技術(shù)資料和操作經(jīng)驗(yàn)，所以如何控制焊接質(zhì)量成為該類產(chǎn)品的生產(chǎn)難點(diǎn)。本文在總結(jié)潛望鏡支撐筒焊接的成功經(jīng)驗(yàn)上，以921A鋼板為例，介紹這類低碳高強(qiáng)度鋼的焊接方法，以供相關(guān)技術(shù)人員參考。1低碳高強(qiáng)度鋼焊接性能分析傾向不大。冷裂紋是焊接高強(qiáng)度鋼的主要

3、問題，在高強(qiáng)度鋼焊接裂紋缺陷形成中熱裂紋一般僅占10%，而冷裂紋占到了90%。引起冷裂紋的主要原因是材料的淬硬組織和含氫量。評價(jià)材料淬硬組織的主要依據(jù)為碳當(dāng)量，國際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量計(jì)算公式如下：Ceq=CMn6(NiCu)15(CrMoV)5(%)根據(jù)該公式計(jì)算出921A材料碳當(dāng)量為Ceq=0.52%～0.75%。僅從碳當(dāng)量來看，Ceq＞0.5%則屬于高淬硬傾向、焊接性差的鋼種。921A鋼具有高淬硬性，本應(yīng)具有較大冷裂性，但是由于陔

4、材料含碳量較低，而且加入了微量元素v，有細(xì)化品粒的作用，實(shí)際冷裂性并不突出。根據(jù)其化學(xué)成分分析，在淬火狀態(tài)下的金相組織應(yīng)該是強(qiáng)度和韌性都較高的低碳馬氏體貝氏體。按照等溫淬火的原理，焊接過程中如果我們能夠在稍高于馬氏體點(diǎn)Ms以上溫度范圍內(nèi)較K時(shí)間保溫，就可以使過冷奧氏體發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變，從而獲得較多的貝氏體組織，減少冷裂紋的形成傾向。貝氏體的獲得，在不降低材料抗拉強(qiáng)度的前提下，可明顯改善材料的韌性和塑性。因此對于921A這樣的低碳高強(qiáng)度鋼，

5、在焊前采用100℃左右預(yù)熱和小熱輸入施焊，焊后在200～350℃緩冷可有效防止冷裂紋的形成。含氫量高是產(chǎn)生焊接冷裂紋的另一個(gè)主要影響兇素，但只要選擇適當(dāng)?shù)牡蜌湫秃覆?，同時(shí)將待焊部位認(rèn)真清理，焊絲保持干凈，焊條或焊劑按要求烘干，即可有效地降低焊縫金屬的含氰量。綜上分析，低碳高強(qiáng)度有相對較好的焊接性能，只要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，控制好工藝參數(shù)，即可有效抑制焊接缺陷的形成。2低碳高強(qiáng)度鋼焊接工藝方案低碳高強(qiáng)度鋼焊接工藝方案(1)焊接方法的選擇適