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--熱烈祝賀我會(huì)聯(lián)辦的科普活動(dòng)被中國(guó)科協(xié)評(píng)為--優(yōu)秀科普活動(dòng)
12月21日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)辦公廳印發(fā)《關(guān)于對(duì)2020年全國(guó)科普日有關(guān)組織單位和活動(dòng)予以表?yè)P(yáng)的通知》（科協(xié)辦函普字【2020】158號(hào)），江蘇省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、南京工程學(xué)會(huì)和江蘇省學(xué)會(huì)服務(wù)中心聯(lián)辦的“2020年全國(guó)科普日暨第一屆‘天印筑夢(mèng)·科普智行’”活動(dòng)，被評(píng)為優(yōu)秀科普活動(dòng)。
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學(xué)術(shù)科普
鋼的可焊性
時(shí)間：2020/7/22 16:02:33 瀏覽次數(shù)：5878
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焊接性是指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。主要指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度；或材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)先服役要求的能力。焊接性受材料，焊接方法，構(gòu)件類型及使用要求四個(gè)因素的影響。焊接性主要包括：使用焊接性、工藝焊接性、冶金焊接性和熱焊接性。通常，把材料在焊接時(shí)形成裂紋的傾向及焊接接頭處性能變壞的傾向，作為評(píng)價(jià)材料焊接性能的主要指標(biāo)。焊接性的好壞與材料的化學(xué)成分及采用的工藝有關(guān)。在常用鋼材的焊接中，對(duì)焊接性影響最大的是碳，故常把鋼中碳含量的多少作為判別鋼材焊接性的主要標(biāo)志，含碳量越高，其焊接性越差。一般來(lái)說(shuō)，低碳鋼的焊接性能優(yōu)良，高碳鋼的焊接性能較差；鑄鐵的焊接性能更差。合金元素對(duì)焊接性能也將產(chǎn)生一定的影響，所以合金鋼的焊接性比非合金鋼差。收縮率小的金屬焊接性比較好。焊接性好的金屬，焊接接頭不易產(chǎn)生裂紋、氣孔和夾渣缺陷，而且有較高的力學(xué)性能。分析焊接性的目的，在于了解一定的材料在指定的焊接工藝條件下可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以確定焊接工藝的合理性或材料的改進(jìn)方向。因此，必須對(duì)焊接過(guò)程中的材料（母材、焊材）和焊接接頭區(qū)（焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū))的成分、組織和性能，包括工藝參數(shù)的影響和焊后接頭區(qū)的使用性能等，進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
可通過(guò)碳當(dāng)量公式的估算或可焊性試驗(yàn)對(duì)鋼的可焊性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
碳當(dāng)量法是根據(jù)化學(xué)成分對(duì)鋼材焊接熱影響區(qū)淬硬性的影響程度粗略地評(píng)價(jià)焊接時(shí)產(chǎn)生冷裂縫傾向及脆化傾向的一種估算方法。
碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼常用的碳當(dāng)量公式(國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的)如下：
對(duì)合金成分為：C≤0.5%、Mn≤1.6%、Cr≤1%、Ni≤3.5%、Mo≤0.6%、Cu≤1%的合金鋼，其碳當(dāng)量公式推薦如下：
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：
(1)當(dāng)CE＜0.4%時(shí)，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時(shí)不必預(yù)熱。
(2)當(dāng)CE＝0.4%～0.6%時(shí)，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當(dāng)預(yù)熱，控制線能量等工藝措施；
(3)當(dāng)CE＞0.6%時(shí)，淬硬傾向強(qiáng)，屬于較難焊的鋼材，需采取較高的預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施。
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常用鋼材的可焊性 |
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可 焊 性 |
鋼種 |
評(píng)定可焊性的 概略指標(biāo)/% |
常用鋼號(hào) |
特點(diǎn) |
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合金元 素含量 |
含碳量 |
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良 好 (Ⅰ) |
低碳鋼 |
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＜0.25 |
Q195，Q215，Q235，ZG200~400，ZG230~450，08，10，15，20，15Mn，20Mn |
在普通條件下可焊接，環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)需預(yù)熱。板厚大于20mm，結(jié)構(gòu)剛度大時(shí)，需預(yù)熱并在焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理 沸騰鋼是在不完全脫氧情況下獲得的，含氧量較高，硫磷等雜質(zhì)分布很不均勻，時(shí)效敏感性及冷脆傾向大，焊接時(shí)熱裂傾向大，一般不宜用于承受動(dòng)載或嚴(yán)寒下(-20℃)工作的重要焊接結(jié)構(gòu)。鎮(zhèn)靜鋼的雜質(zhì)分布很均勻，含氧量較低，用于制造承受動(dòng)載或低溫條件下(-40℃)工作的重要焊接結(jié)構(gòu) |
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低合 金鋼 |
1~3 |
＜0.20 |
Q295、Q345、Q390、Q420、Q460 (相關(guān)舊牌號(hào)有09MnV，09MnNb，12Mn，18Nb，09MnCuPTi，10MnSiCu，12MnV，12MnPRE，14MnNb，16Mn，16MnRE，10MnPNbRE，15MnV，15MnTi，16MnNb，14MnVTiRE，15MnVN) |
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不銹鋼 |
＞3 |
＜0.18 |
0Cr13，0Cr18Ni9，1Cr18Ni9，1Cr18Ni12，0Cr17Ni12Mo2，0Cr18Ni10Ti，1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni12Mo2Ti，1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr18Ni12Mo3Ti，1Cr18Ni12Mo3Ti |
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一 般 (Ⅱ) |
中碳鋼 |
＜1 |
0.25~ 0.35 |
Q275；30、30Mn；ZG270~500 |
形成冷裂傾向小，采用適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范，可以得到滿意的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或零件較厚時(shí)，必須預(yù)熱150℃以上，并在焊后進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力 |
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合金 結(jié)構(gòu)鋼 |
＞3 |
＜0.3 |
12CrMo，15CrMo，20CrMo，12Cr1MoV，30Cr，20CrV，20CrMnSi，20CrNiMo |
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不銹鋼 |
13~25 |
≤0.18 |
1Cr13，Cr25Ti |
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較 差 (Ⅲ) |
中碳鋼 |
＜1 |
0.35~ 0.45 |
35、40、45；45Mn |
一般情況下，有形成裂紋的傾向，焊前應(yīng)預(yù)熱，焊后消除應(yīng)力熱處理 |
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合金 結(jié)構(gòu)鋼 |
1~3 |
0.30~ 0.40 |
30CrMo，35CrMo，35CrMoV，25Cr2MoVA；40CrNiMoA；30CrMnSi；30Mn2，40Mn2，40Cr |
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不銹鋼 |
13 |
0.2 |
2Cr13 |
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不 好(Ⅳ) |
中、高 碳鋼 |
＜1 |
＞0.45 |
50、55、60、65、70、75、80、85、50Mn，60Mn |
極易形成裂紋，在采用預(yù)熱條件下能焊接，焊后須消除應(yīng)力熱處理 |
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合金 結(jié)構(gòu)鋼 |
1~3 |
＞0.40 |
45Mn2，50Mn2；50Cr；38CrSi；38CrMoAlA |
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不銹鋼 |
13 |
0.3~ 0.4 |
3Cr13，4Cr13 |
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