低碳高強度鋼焊接工藝分析

1、低碳高強度鋼焊接工藝分析低碳高強度鋼焊接工藝分析(一）一）(組圖組圖)中船重工集團公司第七一三研究所趙四強低碳高強度鋼材料除具有很高的強度外，又具有良好的缺口韌性和塑性。這類鋼由于對冶煉質量要求較高，通常只在對材料綜合力學性能要求較高的特殊場合下使用。921A鋼板是按照GJB16631993冶煉的一種潛艇耐壓殼體及其他結構專用鋼板，厚度為10～35mm，牌號為10CrNi3MoV，屬于典型的低碳高強度鋼。某型潛望鏡支撐筒結構如下圖所示，

2、主簡體由鋼板卷彎焊接制成，兩端為焊接法蘭，外圓周分布為多條縱筋和環(huán)筋，所用材料均為921A鋼板。由于該產品為水下用耐壓殼體，對焊縫質量要求很高，而這種專用材料在一般機械行業(yè)應用并不廣泛，缺乏足夠的相關技術資料和操作經(jīng)驗，所以如何控制焊接質量成為該類產品的生產難點。本文在總結潛望鏡支撐筒焊接的成功經(jīng)驗上，以921A鋼板為例，介紹這類低碳高強度鋼的焊接方法，以供相關技術人員參考。1低碳高強度鋼焊接性能分析傾向不大。冷裂紋是焊接高強度鋼的主要

3、問題，在高強度鋼焊接裂紋缺陷形成中熱裂紋一般僅占10%，而冷裂紋占到了90%。引起冷裂紋的主要原因是材料的淬硬組織和含氫量。評價材料淬硬組織的主要依據(jù)為碳當量，國際焊接學會推薦的碳當量計算公式如下：Ceq=CMn6(NiCu)15(CrMoV)5(%)根據(jù)該公式計算出921A材料碳當量為Ceq=0.52%～0.75%。僅從碳當量來看，Ceq＞0.5%則屬于高淬硬傾向、焊接性差的鋼種。921A鋼具有高淬硬性，本應具有較大冷裂性，但是由于陔

4、材料含碳量較低，而且加入了微量元素v，有細化品粒的作用，實際冷裂性并不突出。根據(jù)其化學成分分析，在淬火狀態(tài)下的金相組織應該是強度和韌性都較高的低碳馬氏體貝氏體。按照等溫淬火的原理，焊接過程中如果我們能夠在稍高于馬氏體點Ms以上溫度范圍內較K時間保溫，就可以使過冷奧氏體發(fā)生貝氏體轉變，從而獲得較多的貝氏體組織，減少冷裂紋的形成傾向。貝氏體的獲得，在不降低材料抗拉強度的前提下，可明顯改善材料的韌性和塑性。因此對于921A這樣的低碳高強度鋼，

5、在焊前采用100℃左右預熱和小熱輸入施焊，焊后在200～350℃緩冷可有效防止冷裂紋的形成。含氫量高是產生焊接冷裂紋的另一個主要影響兇素，但只要選擇適當?shù)牡蜌湫秃覆?，同時將待焊部位認真清理，焊絲保持干凈，焊條或焊劑按要求烘干，即可有效地降低焊縫金屬的含氰量。綜上分析，低碳高強度有相對較好的焊接性能，只要采取適當?shù)念A防措施，控制好工藝參數(shù)，即可有效抑制焊接缺陷的形成。2低碳高強度鋼焊接工藝方案低碳高強度鋼焊接工藝方案(1)焊接方法的選擇適