低合金结构钢焊接性的分析

一、低合金结构钢焊接性的分析

各种低合金结构钢的化学成分不同、性能差异很大,焊接性的差异也较大。但总的来讲,低合金结构钢与低碳钢相比,热影响区淬硬倾向性较大,对氢的敏感性强,当焊接接头有较大的焊接内应力时,容易产生各种裂纹。此外,在焊接热循环的作用下,热影响区的组织性能发生变化,增加了脆性破坏的倾向。因此,焊接这类钢裂纹和脆性是主要问题。

1.焊接裂纹

(1)冷裂纹倾向 由于这类钢是在碳钢的基础上加有少量合金元素,如铬、钼、钒、锰、硅、钛、铌、硼等,这些合金元素对焊接性有一定影响。最明显的影响是增加了焊接接头的淬硬倾向,在其他不利条件(如焊缝中扩散氢含量过高、接头中焊接内应力较大)的作用下,易产生冷裂纹,且往往是延迟裂纹。

强度较高的低合金结构钢冷裂纹倾向性大,强度较低的低合金结构钢冷裂纹倾向性很小。

(2)热裂纹倾向 低合金结构钢产生热裂纹的倾向比产生冷裂纹的倾向小得多,但当钢中含碳、硫偏高,或镍、磷、铜、铌同时存在和结构板厚较大,焊接参数、焊缝成形系数控制不当时,热裂纹倾向性较大。

(3)再热裂纹倾向 部分靠铬、钼、钒、钛、铌、硼等沉淀强化的低合金结构钢,焊接接头有明显的再热裂纹倾向。

2.热影响区过热组织的脆性

低合金结构钢在焊接过程中,如果热输入过大,热影响区易产生魏氏组织或淬硬组织,是整个焊接接头中冲击韧度最低的脆性区。