合金结构钢中常见的焊接问题
碳及合金元素的增加往往会给钢的焊接性带来不利的影响,不同钢种所出现的焊接性问题不一,下面列出合金结构钢中常见的焊接技术问题:
1.焊接裂纹
微合金控轧控冷钢碳及杂质含量低,C、S、P等元素得到有效控制,因此焊接时液化裂纹和结晶裂纹倾向很小。但由于在成形焊接和安装过程中存在较大的成形应力或附加应力,特别是在采用多丝大线能量埋弧焊时,由于焊缝晶粒过分长大,出现C、S、P局部偏析也容易引起结晶裂纹。随着强度级别的提高,板厚的增大,仍然具有一定的冷裂纹倾向。线能量小,冷却速度较快,熔敷金属含氢量高,因而会增加冷裂纹的敏感性,强度越高,冷裂问题将越突出。
2.热影响区的脆化
热影响区的脆化是细晶钢焊接时常常发生的问题,一般所用的线能量越大,脆化倾向越严重。HAZ的脆化问题主要有粗晶区(CGHAZ)脆化、临界热影响区(ICHAZ)脆化、多层焊时临界粗晶热影响区(IRCGHAZ)脆化、过临界粗晶热影响区脆化(SRCGHAZ)、亚临界粗晶热影响区(SCGHAZ)脆化等。其中,CGHAZ、IRC GHAZ、 和SCGHAZ的脆化是微合金钢焊接时最应引起重视的脆化区域。
为防止热影响区的脆化,采用合适的焊接工艺参数焊接时通过调整焊接工艺参数,减小高温停留时间,避免奥氏体晶粒长大;采用合适的冷却时间t8/5,使HAZ获得韧化组织。
3.焊缝的强韧化
由于新一代钢铁材料晶粒极度细化,焊接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热影响区晶粒长大等问题。
①焊缝金属的强韧化
焊缝金属主要是通过合金化控制焊缝的组织实现强韧化。对400MPa级细晶钢,只要通过调整焊缝组织使其获得针状铁素体即可获得理想的强韧性,这对建筑钢结构而言,已经足够了。
②热影响区的晶粒长大倾向
对于超细晶粒钢,焊接时均会出现严重的晶粒长大倾向。这不仅会造成HAZ的脆化,而且还会导致HAZ的软化。
建筑钢结构焊接工程焊接裂纹的产生原因很多,涉及到焊接工程的全过程,涉及到管理和技术两大方面,同时也涉及到管理者和操作工。
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