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焊丝中的合金元素对焊接性的作用大不大?

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-11-04 15:22:15

信息摘要:

焊丝中的合金元素对焊接性的作用大不大?1.硅是焊丝中最常用的除氧元素,它能阻止铁与氧化合,并能将FeO还原到熔池中。但单用硅脱氧法得到的SiO2熔点较高(约1710℃),且生成物微粒小,不易从熔池中浮出,容易形成金属夹渣。2.锰的作用类似于硅,但其脱氧性略低于硅。单用锰脱氧法得到的MnO密度较高(15.11g/cm3),且不容易从该溶池中浮出。

焊丝中的合金元素对焊接性的作用大不大?

1.硅是焊丝中最常用的除氧元素,它能阻止铁与氧化合,并能将FeO还原到熔池中。但单用硅脱氧法得到的SiO2熔点较高(约1710℃),且生成物微粒小,不易从熔池中浮出,容易形成金属夹渣。

2.锰的作用类似于硅,但其脱氧性略低于硅。单用锰脱氧法得到的MnO密度较高(15.11g/cm3),且不容易从该溶池中浮出。锰含量高,除除除氧外,还能与硫化反应生成硫化锰(MnS),并去除(脱硫),因此可以减少硫所造成的热裂纹的倾向。单靠硅和锰进行脱氧剂是很难去除脱氧产物的。因此,目前多采用硅锰联合除氧,使产生的SiO2和MnO复合为硅酸盐(MnO.SiO2)。SiO2的熔点较低(约1270℃),密度较小(约3.6g/cm3),熔池中凝结成大量熔渣并浮出,达到良好的脱氧效果。此外,锰是钢中的一种重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有着重要的影响。Mn含量小于0.05%时,焊缝金属的韧性非常好;Mn含量大于3%时又很脆;Mn含量为0.6~1.8%时,焊缝金属具有较高的强度和韧性。

焊丝中的合金元素对焊接性的作用大不大?

焊丝

3.硫在钢中常以硫化铁的形式存在,并在晶粒边缘呈网状分布,使其韧性明显下降。结果表明:铁加硫化铁共晶温度较低(985℃),在热加工过程中,由于其加工起始温度一般在1150~1200℃,而铁共晶和硫化铁共晶熔化,导致加工时出现裂纹,称为硫的热脆性。硫磺的这一特性在焊接时会产生热裂纹。所以,在钢中一般要严格控制硫的含量。常见碳钢、优质碳钢和高质量钢的主要区别是硫、磷含量的多少。据介绍,锰具有脱硫作用,其原因在于锰可以与硫形成高熔点(1600℃)的硫化锰(MnS),颗粒分布在颗粒中。经过加热处理,硫化锰具有足够的塑性,从而消除了硫的危害。所以钢中锰的含量保持在一定范围内。

4.磷在钢中完全溶于铁素体内。其对钢的强化作用仅次于碳,使钢的强度和硬度增加,磷可提高钢的耐蚀性,但塑性、韧性明显下降。低温时影响更大,这就是磷的冷跪性。因此,不利于焊接,提高钢的裂缝敏感性。由于杂质的存在,还应限制钢中磷的含量。

5.铬可以提高钢的强度和硬度,但塑性和韧性几乎下降。铬耐蚀、耐酸能力强,因此奥氏体不锈钢普遍含铬较多(13%以上)。同时,铬也有很强的抗氧化和耐热性能。所以,铬也广泛应用于耐热钢中,如12CrMo、15CrMo5CrMo钢中含有一定量的铬。铬属奥氏体钢的重要成分之一,是一种铁素体元素,可提高钢中高温抗氧化能力和力学性能。当铬镍总量为40%,铬/Ni=1时,奥氏体不锈钢中存在热裂倾向,而Cr/Ni=2.7则不会出现热裂。因此一般18-8型钢的Cr/Ni=2.2~2.3左右,铬在合金钢中易产生碳化物,使合金钢导热不良,易产生氧化铬,给焊接带来困难。

6.铝是一种强脱氧元素,因此以铝为脱氧剂,不但能减少FeO的产生,而且容易使FeO还原,有效抑制熔池中CO气体的化学反应,提高其抗CO气孔的能力。此外,铝还可与氮化物结合,起到固氮作用,因此也可以减少氮气孔。但铝脱氧时,所产生的AI2O3的熔点非常高(约2050℃),以固体形式存在,极易造成熔池中的焊缝夹渣。但含铝焊丝易造成飞溅,铝含量过高还会降低焊缝金属的抗热裂能力,因此焊丝含铝量要严格控制,不宜过多。如果焊丝含铝量控制得当,则焊缝金属的硬度、屈服点、拉伸强度略有提高。

7.钛还是一种强脱氧元素,而且还可以与氮结合形成TiN,从而起到固氮作用,提高焊缝金属的抗氮性。如果焊缝组织中的Ti和B(硼)含量合适,则能细化焊缝组织。

8.钼可提高合金钢中的强度、硬度、细化晶粒、防止回火脆性和过热倾向、提高高温强度、蠕变强度和持久强度,含钼小于0.6%时,可提高塑性,降低裂纹倾向,提高冲击韧性。钼会促进石墨化;因此一般含钼耐热钢如16Mo、12CrMo、15CrMo等,其含量约为0.5%左右。当合金中钼含量为0.6~1.0%时,钼将使合金的塑性、韧性降低,提高合金的淬透性。

9.钒可以提高钢的强度,细化晶粒,减少晶粒长大倾向,提高淬硬性能。钒系是生成碳化物较强的元素,在650℃以下形成的碳化物稳定。具有老化硬化作用。钒碳化物具有高温稳定性,因此可以提高钢的高温硬度。钒铁可改变钢中碳化物的分布状态,但易产生难熔氧化物,增加气焊和气割的难度。普通焊缝中钒的含量约为0.11%左右,可作为固氮、变不利的一种有效手段。

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