低合金高強(qiáng)度耐磨板焊接性的改善措施

  低合金高強(qiáng)度耐磨板是一類可焊接的低碳工程結(jié)構(gòu)用鋼,。其含碳量通常小于0.25%,,比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼有較高的屈服點(diǎn)σs或屈服強(qiáng)度σ0.2(30~80kgf/mm2)和屈強(qiáng)比σs/σb(0.65~0.95),較好的冷熱加工成型性,良好的焊接性,,較低的冷脆傾向,、缺口和時(shí)效敏感性,,以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力,。

  另外,,其合金元素含量較低,一般在2.5%以下,,在熱軋狀態(tài)或經(jīng)簡單的熱處理(非調(diào)質(zhì)狀態(tài))后使用,;因耐磨板能大量生產(chǎn)、廣泛使用,。各發(fā)達(dá)工業(yè)國家的低合金高強(qiáng)度耐磨板產(chǎn)量約占鋼產(chǎn)量的10%,。但低合金高強(qiáng)度耐磨板的焊接經(jīng)常會出現(xiàn)冷裂紋、熱裂紋等問題,。

  1,、冷裂紋

  由于低合金高強(qiáng)度耐磨板中合金元素的含量較低,造成其碳當(dāng)量處于一個(gè)較高水平,,使得其具有比較高的淬硬性傾向,,在焊接熱影響區(qū)極易產(chǎn)生冷裂紋,。

  研究表明,產(chǎn)生冷裂紋的三個(gè)主要因素有:一是焊縫金屬或熱影響區(qū)硬組織,、裂縫金屬內(nèi)殘留的擴(kuò)散氫,、焊接殘余應(yīng)力;二是隨著低合金高強(qiáng)度耐磨板強(qiáng)度等級的增高,;三是焊接接頭冷裂紋傾向增大,。焊接低合金高強(qiáng)度耐磨板時(shí),由于雜質(zhì)而產(chǎn)生的氫來不及逸出,,會殘留在焊縫內(nèi),。另外,隨合金元素含量增多,、強(qiáng)度等級的提高,,熱影響區(qū)有較大的淬硬傾向。

  為了解決冷裂紋的問題,,焊前除了嚴(yán)格按照說明書的規(guī)定操作外,,通過提高材料的焊接性和強(qiáng)度,將冷裂紋的產(chǎn)生位置從熱影響區(qū)轉(zhuǎn)移到焊縫,。殘余應(yīng)力值及其產(chǎn)生的時(shí)間也是影響因素之一,,如果殘余應(yīng)力產(chǎn)生較早,冷裂紋會產(chǎn)生在焊縫處,,從而降低熱影響區(qū)的冷裂紋,。

  2、熱裂紋

  熱裂紋是由于焊縫金屬中硫元素,、碳含量偏高而產(chǎn)生的,,它會形成低熔點(diǎn)共晶物,在焊接應(yīng)力的作用下,,結(jié)晶的液態(tài)金屬沿晶界開裂,,形成熱裂紋。

  低合金高強(qiáng)度耐磨板焊接時(shí),,鋼材和焊接材料的含碳量也相當(dāng)關(guān)鍵,。例如,由于鋼中硫元素與錳元素的存在,,而形成硫化錳化合物,,高熔點(diǎn)的硫化錳會增加鋼的抗裂紋性。另外,,減小焊接結(jié)構(gòu)的剛性與控制焊縫成形系數(shù)等,,對減少熱裂紋的產(chǎn)生也很重要。