目前鋼材是絕大多數焊接結構所用的金屬材料。鋼材的可焊性可以通過焊接工藝試驗直接加以評定;也可以通過鋼的化學成分間接評定,鋼中各種化學元素對焊縫組織性能、夾雜物的分布以及對焊接熱影響區的淬硬程度等影響都不同,產生裂縫的傾向也不同。在各種元素中以碳的影響為最大,其他合金元素的影響可折合成碳的影響,即采用碳當量方法來估算被焊鋼材的可焊性。目前估算碳當量經驗公式為:式中 C,Mn,Cr,Mo,V,Ni,Cu為鋼中該元素含量的百分數。
C當量<0.4%時,鋼材可焊性良好,主要是這類鋼材碳當量低,塑性良好,淬硬傾向不明顯。在一般的焊接工藝條件下,焊件不易產生裂縫,但對厚大工件或低溫下焊接時應考慮預熱。
C當量= 0.4%~0.6%時,鋼材可焊性較差,主要原因是隨碳當量的增加,塑性下降,淬硬傾向明顯。焊接前工件需要適當預熱、焊后應注意緩冷,要采取一定的焊接工藝措施才能防止裂縫。
C當量>0.6%時,鋼材可焊性不好,主要原因是碳當量過高,塑性過低,淬硬傾向很強。焊接前工件必須進行較高溫度的預熱,焊接時要采取各種工藝措施減少焊接應力和防止開裂,焊后要進行適當的熱處理,才能保證焊接接頭質量。
硫、磷對鋼材焊接性能影響也很大,在各種合格鋼材中,在硫、磷都受到嚴格限制,故其影響不在考慮范圍之內。
因為鋼材可焊性還受結構剛度、焊后應力條件、環境溫度等影響,故利用碳當量法估算鋼材可焊性是粗略的。在適當條件下除進行初步估算外,還應根據對焊縫質量要求的情況進行抗裂試驗及焊接接頭使用可焊性試驗,為制訂合理工藝規程與規范提供依據。
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