金属(jīnshǔ)及其焊接研究一、碳素钢1.1常存杂质元素对碳钢性能(xìngnéng)的影响1.2碳钢的分类1.3碳钢的牌号和应用二、合金钢2.1合金钢的分类2.2合金钢的牌号2.3合金结构钢2.4合金工具钢2.5特殊性能(xìngnéng)钢三、金属的焊接性3.1金属的焊接性概念3.2金属的焊接性评价3.3碳钢的焊接3.4热轧钢及正火钢的焊接3.5低碳调质钢的焊接3.6中碳调质钢的焊接3.7奥氏体不锈钢的焊接一、碳钢2.1合金钢的分类(fēnlèi)2．按合金元素总含量(hánliàng)分类2.2合金钢的牌号(páihào)40Cr（合金结构钢）2．合金(héjīn)工具钢3．高速钢4．特殊(tèshū)性能钢一些特殊专用钢为表示其用途，在钢的牌号前面冠以汉语拼音字母字头，而不标含碳量，合金元素含量的标注(biāozhù)也和上述有所不同。滚动轴承钢前面标“G”，如GCr15。这里应注意牌号中铬元素(yuánsù)后面的数字是表示含铬量的千分数，其他元素(yuánsù)仍用百分数表示，如GCrl5SiMn表示含铬量为1.5％，硅、锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。6．高级(gāojí)优质合金钢2.3合金(héjīn)结构钢1、低合金结构钢低合金结钢的应用(yìngyòng)2、合金(héjīn)渗碳钢合金渗碳(shèntàn)钢的应用3、合金(héjīn)调质钢合金(héjīn)调制钢的应用4、合金(héjīn)弹簧钢合金(héjīn)弹簧钢的应用5、滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)钢滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)钢的应用2.4合金(héjīn)工具钢1、合金(héjīn)刃具钢1．1低合金刃具(rènjù)钢低合金刃具(rènjù)钢的应用1.2高速钢高速(ɡāosù)合金钢的应用2、合金(héjīn)模具钢1.2热作模具钢3、合金(héjīn)量具钢2.5特殊(tèshū)性能钢1、不锈钢1．1奥氏体不锈钢1.2马氏体不锈钢1.3铁素体不锈钢2、耐热钢3、耐磨钢缺陷降低(jiàngdī)了某些必要的性能1、焊接(hànjiē)性的定义2、评价(píngjià)标准3.1定义(dìngyì)某种材料在一定焊接条件下，能否获得优质致密、无缺陷焊接接头的能力3.2影响工艺焊接性的因素★材料因素★设计因素★工艺因素★使用因素3.工艺(gōngyì)焊接性的分类4、使用(shǐyòng)焊接性3.2金属的焊接(hànjiē)性评价1、碳当量(dāngliàng)方法3.3碳钢的焊接(hànjiē)1、焊接性分析2、焊接材料(cáiliào)3、焊接工艺要点1、焊接性分析2、焊接材料最好采用低氢焊条可以采用强度级别低的焊条不允许(yǔnxǔ)预热时，可以采用奥氏体不锈钢焊条3、焊接工艺要点降低焊后冷速减小熔合比1、焊接性分析2、焊接材料3、焊接工艺要点高碳钢要先进行退火(tuìhuǒ)才能进行焊接采用结构钢焊条时，焊前应进行250-350℃以上的预热用奥氏体不锈钢焊条可以不预热多层焊应保持与预热温度相同的层间温度通常焊后要进行650℃高温回火消除应力3.4热轧钢(zhágāng)及正火钢的焊接一、热轧钢(zhágāng)及正火钢2、正火钢强化机理：固溶强化＋沉淀强化或细晶强化屈服强度：为343～490MPa合金(héjīn)系：C-Mn或Mn-Si(V、Nb、Ti、Mo)系主合金(héjīn)化元素：Mn、Mn-Si辅合金(héjīn)化元素：V、Nb、Ti、Mo（碳化物、氮化物元素）热处理状态：正火典型钢种：15MnVN二、焊接(hànjiē)性分析2、对冷裂纹(lièwén)的敏感性热轧钢正火钢3、再热裂纹(lièwén)的敏感性热轧钢对再热裂纹(lièwén)不敏感正火钢中有一些含有强碳化物形成元素，但对再热裂纹(lièwén)不敏感正火+回火钢，如18MnMoNb、14MnMoV则有轻微的再热裂纹(lièwén)敏感性4、层状撕裂有可能板厚小于16mm时不容易发生Z向收缩率＞20％，可以避免防止(fángzhǐ)措施5、焊接接头的脆化（1）过热区的脆化奥氏体严重长大(chánɡdà)难熔质点的溶入形成高碳马氏体热轧钢－正火钢含V、Nb的正火钢－过热区沉淀相固溶，奥氏体晶粒显著长大，产生不利(bùlì)的组织转变；含钛正火钢－过热区的TiN、TiC都向奥氏体内溶入，来不及析出而停留在铁素体中，导致硬、脆（2）热应变脆化现象：熔合区及200-400℃区发生脆化原因：碳、氮原子聚集在位错周围，对位错造成钉扎作用钢种：固溶氮含量较高的低碳钢和强度级别不高的低合金钢消除措施：加