一学就明,焊丝中所含金属元素对焊接质量的影响

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关于焊丝中含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。那些合金元素对焊接性能有何影响,下面别离阐明:

硅(Si)

硅是焊丝中最常用的脱氧元素,它能够避免铁与氧化合,并可在熔池中复原FeO。但是零丁用硅脱氧,生成的SiO2熔点高(约1710℃),且生成物的颗粒小,难以从熔池中浮出,易形成焊缝金属夹渣。

锰(Mn)

锰的感化与硅类似,但脱氧才能比硅稍差一些。零丁用锰脱氧,生成的MnO密度较大(15.11g/cm3),也不容易从溶池中浮出。在焊丝中含锰,除了脱氧感化外,还能和硫化合生成了硫化锰(MnS),并被除往(脱硫),故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。 因为零丁用硅和锰脱氧,都难以除往脱氧的生成物。故目前多摘用硅锰结合脱氧,使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐(MnO·SiO2)。MnO·SiO2的熔点低(约1270℃)且密度小(约3.6g / cm3),在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出,到达优良的脱氧效果。锰也是钢材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有很大影响。当Mn含量<0.05%时焊缝金属的韧性很高;当Mn含量>3%后又很脆;当Mn含量 = 0.6~1.8%时,焊缝金属有较高的强度和韧性。

硫(S)

硫在钢中常以硫化铁的形式存在,并呈网状散布在晶粒鸿沟,因而显著地降低钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低(985℃),因而,在停止热加工时,因为加工起头温度一般为1150~1200℃,而铁和硫化铁共晶已经熔化,从而招致加工时开裂,那种现象就是所谓“硫的热脆性”。硫的那种性量使钢在焊接时产生热裂纹。因而,一般在钢中对硫的含量都严厉加以掌握。通俗碳素钢、优良碳素钢以及高级优良钢的次要区别就在于硫、磷含量的几。前面提到,锰有脱硫感化,那是因为锰可与硫构成高熔点(1600℃)的硫化锰(MnS),它呈粒状散布于晶粒内。在热加工时,硫化锰有足够的塑性,因而消弭了硫的有害感化。因而钢中连结必然的含锰量是有益的。

磷(P)

磷在钢中能全数溶于铁素体内。它对钢的强化感化仅次于碳,使钢的强度和硬度增加,磷能进步钢的抗侵蚀性能,而塑性和韧性则显著降低。特殊在低温时影响更为严峻,那称为磷的冷跪倾向。故它对焊接倒霉,增加钢的裂痕灵敏性。做为杂量,磷在钢中的含量也要加以限造。

铬(Cr)

铬能进步钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬具有很强的耐蚀、耐酸的才能,所以奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬(13%以上)。铬还具有很强的抗氧化才能和耐热性。因而,铬在耐热钢中利用也很广,如12CrMo、15CrMo 5CrMo 等。钢中都含有必然量的铬[7]。铬是奥氏体钢的重要构成元素和铁素体化的元素,它在合金钢中能进步在高温时的抗氧化才能和机械性能。在奥氏体不锈钢中,当铬镍的总量为40%,Cr/Ni = 1时,有热裂痕倾向;当Cr/Ni = 2.7时,就没有热裂痕倾向。所以一般18-8型钢中Cr/Ni = 2.2~2.3摆布时,铬在合金钢中就随便产生碳化物,使合金钢导热变差,随便产生氧化铬,使焊接形成困难。

铝(AI)

铝是强烈的脱氧元素之一,故用铝做脱氧剂,不只可少产生FeO,且易于使FeO复原,有效地按捺在熔池中产生的CO气体的化学反响,进步抗CO气孔的才能。别的,铝还能和氮化合而起固氮感化,故也能削减氮气孔。但是用铝脱氧,生成的AI2O3熔点很高(约2050℃),以固态存在熔池中,随便引起焊缝夹渣。同时,含铝的焊丝随便引起飞溅,铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂才能, 因而焊丝中含铝量必需严厉掌握,不宜过多。若在焊丝中含铝量掌握恰当,则在焊缝金属的硬度、让步点、抗拉强度均稍有进步。

钛(Ti)

钛也是一种强烈的脱氧元素,且也能和氮化合成TiN而起固氮感化,进步焊缝金属抗氮气孔的才能。 若Ti和B(硼)在焊缝组织中含量恰当,能够使焊缝组织得到细化。

钼(Mo)

钼在合金钢中能进步钢的强度、硬度,细化晶粒,避免回火脆性和过热倾向,进步高温强度、蠕变强度及耐久强度、含 钼小于0.6%时,能够进步塑性,削减产生裂纹的倾向,进步冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo、12CrMo、15CrMo等含钼量约在0.5%摆布。钼在合金钢中的含量在0.6 ~1.0%时,钼会使合金钢的塑性和韧性下降,增加合金钢的淬火倾向。

钒(V)

钒可进步钢的强度,细化晶粒,降低晶粒长大倾向,进步淬硬性。钒是较强烈的碳化物构成元素,所构成的碳化物在650℃以下都是不变的。有时效硬化感化。钒的碳化物具有高温不变性,因而能进步钢的高温硬度。钒可以改动碳化物在钢中的散布情况,但是钒随便生成难熔的氧化物,增加了气焊和气割的困难。一般焊缝中含钒量在0.11%摆布时,能够起到固氮感化,变倒霉为有利。

本文编纂:唐凰

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