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【推荐】16MnR钢的焊接性及厚板焊接质量的控制

2020-03-08

作者: 吴兴欢 蒋晓斌

16MnR钢是Q345级的低合金高强度结构用钢,是出产中应用最广的钢原料。它只比Q235号钢多插足约1%的Mn,屈服强度却前进了40%~50%,而且冶炼、加工机能和焊接机能都较好,以是遍及用于制造各种焊接布局和压力容器。然则,在厚板焊接时,因为板厚的增强,其焊接性会逐渐变差,尤其是当板厚达到80mm以上时,常会在焊接经由中呈现未熔合、未焊透、夹渣、气孔、变形和开裂等缺陷。因此,大厚度板材焊接预防开裂缺陷是要解决的最突出标题。一、16MnR钢的焊接性16MnR钢具有良好的焊接性,其碳当量为0.32%~0.47%。 平常状况下,16MnR钢的工艺机能与Q235-A、20R等低碳钢相似,采用气割、碳弧气刨、冷压和热矫形等都不困难,可焊性也相当,焊前日常不预热。但16MnR钢的淬硬倾向比Q235号钢稍大些,在大厚度、大刚性结构长举办小参数、小焊道的焊接时有大要泛起裂纹,特别是在低温条件下举行焊接。此时,在焊接时可回收恰当的预热措施。16MnR钢的预热温度见表1。16MnR钢低温焊接时出现裂纹的可能性,除与温度有关之外,还与工件厚度亲昵相干。二、板材厚度对焊接机能的影响虽然16MnR钢具有良俦的焊接性,但跟着板材厚度的增强,其焊接性也渐渐变坏。其原由在于:一是因为局部的不匀称加热和冷却,造成较大的焊接渣滓应力,而大厚度的板材,其刚性较大,无法经由塑性变形来缓解一部分应力,是以,大厚度板材16MnR钢在焊后残余应力的作用下,易发生裂纹。二是由于板材厚度较大,在焊接时,局部的加热和冷却易造成温度在厚度倾向上漫衍不匀称,从而导致产生较大的温度应力。并且,若采用较大的热输入,则热影响区的晶粒易长大形成粗晶组织或涌现魏氏体组织从而低落韧性;若接纳较小的热输入,由于冷却速度较快,热影响区易出现淬硬的马氏体组织,也会低落韧性。三、16MnR钢的焊接工艺控制为相识决上述问题,在16MnR钢厚板焊接工艺上,应采用必然的设施以包管焊接质量。1.原料的选择(1)16MnR钢若接纳焊条电弧焊时,一般选用E5015或E5016和E4315具有较好抗裂机能的碱性焊条。酸性焊条一样只用于反抗裂机能和塑性、韧性要求较低以及刚性不大的钢结构上。(2)16MnR钢若回收埋弧焊和CO2焊等焊接要领,其焊接原料的选择可拜见表2。2.预热焊前预热能低落焊后冷却速率,避免呈现淬硬机关,减小焊接应力,是防御裂纹的有效设施,也有助于改良计议机关与机能。对于屈就点在390MPa以下的低合金钢,一般仍可不预热。但当板材较厚时,为减小厚度偏向的温度差,减小焊接应力,则应举办100℃~150℃的预热。3.后热及焊后热处置后热或焊后热惩罚可停止形成淬硬组织及使H逸出焊缝外貌,防范裂纹孕育,也可消弭焊接残余应力,软化淬硬部位,改良焊缝和热影响区的组织和机能,前进会商的塑性和韧性,镇定工件结构的尺寸。当16MnR钢厚度不大时,一样不需进行焊后热处置,只有当板材较厚或强度等级较高及有迟误裂纹偏向时才应举行恰当的焊后热处理。焊后热处理主要是消H处置,焊后立即将焊件加热到250℃~350℃,保温2~6小时后空冷;从而加速H的逸出,防止冷裂纹的孕育,保证焊接质量。4.节制焊接热输入总之,经由科学公道的措施,对厚板16MnR钢的焊接工艺质量举办有效掌握,有利于阻止焊后发生裂纹,是解决厚板16MnR钢焊接裂纹缺陷的有用举措。(作者单元:湖南化工职业妙技学院)转载注明来源:

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