材料焊接性課后答案

1、第三章：合金結(jié)構(gòu)焊接熱影響區(qū)（HAZ）最高硬度焊接熱影響區(qū)（heataffectedzone簡(jiǎn)稱HAZ）最高硬度，是指焊接后焊接接頭中的熱影響區(qū)硬度的最高值。一般其硬度值采用維氏硬度來(lái)表示，例如HV10。是評(píng)價(jià)鋼種焊接性的重要指標(biāo)之一，比碳當(dāng)量更為準(zhǔn)確。采用焊接熱影響區(qū)最高硬度作為一個(gè)因子來(lái)評(píng)價(jià)金屬焊接性（包括冷裂紋敏感性），不僅反映鋼鐘化學(xué)成分的作用，還反映了焊接工藝參數(shù)影響下形成的不同組織形態(tài)的作用。因?yàn)橛捕扰c強(qiáng)度有一定的頭條，即強(qiáng)

2、度高，對(duì)應(yīng)的硬度也高。因此焊接熱影響區(qū)最高硬度也反映了焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度，而焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度超高，會(huì)導(dǎo)致其塑性降低，從而易形成裂紋或裂紋易于擴(kuò)展。另外，不同的組織形態(tài)的硬度值也不一樣，在鋼中，高碳馬氏體（孿晶馬氏體）的硬度值最高，且高碳馬氏體的塑性、韌性最差，所以焊接熱影響區(qū)最高硬度也可以間接反映接頭的性能。焊接熱影響區(qū)的最高硬度值的數(shù)值越高，其對(duì)就的強(qiáng)度就越高，韌性、塑性就越差。因些，重要結(jié)構(gòu)中，對(duì)焊接熱影響區(qū)最高硬度有一定的限制，

3、并作為評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。鋼1分析熱軋鋼和正火鋼的強(qiáng)化方式和主強(qiáng)化元素又什么不同，二者的焊接性有何差別？在制定焊接工藝時(shí)要注意什么問(wèn)題？答：熱軋鋼的強(qiáng)化方式有：（1）固溶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：Mn，Si。（2）細(xì)晶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：NbV。（3）沉淀強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：NbV.；正火鋼的強(qiáng)化方式：（1）固溶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：強(qiáng)的合金元素（2）細(xì)晶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：VNbTiMo（3）沉淀強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：NbVTiMo.；焊接性：熱軋鋼

4、含有少量的合金元素，碳當(dāng)量較低冷裂紋傾向不大，正火鋼含有合金元素較多，淬硬性有所增加，碳當(dāng)量低冷裂紋傾向不大。熱軋鋼被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)可能產(chǎn)生粗晶脆化，韌性明顯降低，而是、正火鋼在該條件下粗晶區(qū)的V析出相基本固溶，抑制A長(zhǎng)大及組織細(xì)化作用被削弱，粗晶區(qū)易出現(xiàn)粗大晶粒及上貝氏體、MA等導(dǎo)致韌性下降和時(shí)效敏感性增大。制定焊接工藝時(shí)根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)、板厚、使用性能要求及生產(chǎn)條件選擇焊接方法。2分析Q345的焊接性特點(diǎn)，給出相應(yīng)的焊

5、接材料及焊接工藝要求。答:Q345鋼屬于熱軋鋼，其碳當(dāng)量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要預(yù)熱和嚴(yán)格控制焊接熱輸入，從脆硬傾向上，Q345鋼連續(xù)冷卻時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變右移，使快冷下的鐵素體析出，剩下富碳奧氏體來(lái)不及轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，而轉(zhuǎn)變?yōu)楹剂扛叩呢愂象w與馬氏體具有淬硬傾向，Q345剛含碳量低含錳高，具有良好的抗熱裂性能，在Q345剛中加入V、Nb達(dá)到沉淀強(qiáng)化作用可以消除焊接接頭中的應(yīng)力裂紋。被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)可能產(chǎn)生粗

6、晶脆化，韌性明顯降低，Q345鋼經(jīng)過(guò)600℃1h退火處理，韌性大幅提高，熱應(yīng)變脆化傾向明顯減小。；焊接材料：對(duì)焊條電弧焊焊條的選擇：E5系列。埋弧焊：焊劑SJ501，焊絲H08AH08MnA.電渣焊：焊劑HJ431、HJ360焊絲H08MnMoA。CO2氣體保護(hù)焊：H08系列和YJ5系列。預(yù)熱溫度：100～150℃。焊后熱處理：電弧焊一般不進(jìn)行或600～650℃回火。電渣焊900～930℃正火，600～650℃回火對(duì)母材的作用而中碳鋼打

7、熱量輸入焊接在焊后進(jìn)行及時(shí)的熱處理能獲得最佳性能焊接接頭。7.比較Q345、T1鋼、2.25CrMo和30MnSiA的冷裂、熱裂和消除應(yīng)裂紋的傾向.答：1、冷裂紋的傾向：Q345為熱扎鋼其碳含量與碳當(dāng)量較底，淬硬傾向不大，因此冷裂紋敏感傾向較底。T1鋼為低碳調(diào)質(zhì)鋼，加入了多種提高淬透性的合金元素，保證強(qiáng)度、韌性好的低碳自回火M和部分下B的混合組織減緩冷裂傾向，2.25Cr1Mo為珠光體耐熱鋼，其中Cr、Mo能顯著提高淬硬性，控制Cr、M

8、o的含量能減緩冷裂傾向，2.251Mo冷裂傾向相對(duì)敏感。30CrMnSiA為中碳調(diào)質(zhì)鋼，其母材含量相對(duì)高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的過(guò)飽和度，點(diǎn)陣畸變更嚴(yán)重，因而冷裂傾向更大。2、熱裂傾向Q345含碳相對(duì)低，而Mn含量高，鋼的WmnWs能達(dá)到要求，具有較好的抗熱裂性能，熱裂傾向較小。T1鋼含C低但含Mn較高且S、P的控制嚴(yán)格因此熱裂傾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊縫凝固結(jié)晶時(shí)，固液相溫度區(qū)間大，結(jié)晶偏析嚴(yán)重，

9、焊接時(shí)易產(chǎn)生潔凈裂紋，熱裂傾向較大。3、消除應(yīng)力裂紋傾向：鋼中Cr、Mo元素及含量對(duì)SR產(chǎn)生影響大，Q345鋼中不含Cr、Mo，因此SR傾向小。T1鋼令Cr、Mo但含量都小于1%，對(duì)于SR有一定的敏感性；SR傾向峽谷年隊(duì)較大，2.25CrMo其中Cr、Mo含量相對(duì)都較高，SR傾向較大。8.同一牌號(hào)的中碳調(diào)質(zhì)鋼分別在調(diào)質(zhì)狀態(tài)和退火狀態(tài)進(jìn)行焊接時(shí)焊接工藝有什么差別？為什么中碳調(diào)質(zhì)鋼一般不在退火的狀態(tài)下進(jìn)行焊接？答：在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，若為消除

10、熱影響區(qū)的淬硬區(qū)的淬硬組織和防止延遲裂紋產(chǎn)生，必須適當(dāng)采用預(yù)熱，層間溫度控制，中間熱處理，并焊后及時(shí)進(jìn)行回火處理，若為減少熱影響的軟化，應(yīng)采用熱量集中，能量密度越大的方法越有利，而且焊接熱輸入越小越好。在退火狀態(tài)下焊接：常用焊接方法均可，選擇材料時(shí)，焊縫金屬的調(diào)質(zhì)處理規(guī)范應(yīng)與母材的一致，主要合金也要與母材一致，在焊后調(diào)質(zhì)的情況下，可采用很高的預(yù)熱溫度和層間溫度以保證調(diào)質(zhì)前不出現(xiàn)裂紋。因?yàn)橹刑颊{(diào)質(zhì)鋼淬透性、淬硬性大，在退火狀態(tài)下焊接處理不