1. 焊前预热
20钢属于低碳钢,其焊接性能优良,适合于各种电弧焊方法,焊接时一般不用预热。
2. 焊前预热和焊后缓冷的目的是减少焊接
毫米钢板接头焊缝开裂什么原因
1.焊前预热,焊后缓冷等降低冷速措施不当,从而导致出现开裂。
2.焊接规范不合理,拘束度大导致的。
3.焊接顺序不当。焊缝开裂的裂纹主要分为三种 ,热裂纹,它是在焊接过程中高温下产生的。再加热裂纹,指的是焊接后未发现裂纹,但在热处理过程中出现了裂纹。
3. 焊前预热有利于提高奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀能力
奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。
奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、 Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进 行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸具有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用
4. 焊前预热温度
低合金高强度钢焊接时,通常焊前预热,这有利于焊后降低冷区速度,避免出现淬硬组织,减小焊接应力,是防止裂纹的有效措施;也有助于改善接头组织与性能,使低合金高强度结构焊接时常用的工艺措施,钢预热温度取决于钢材的成分、板厚、焊接结构形状、拘束度以及环境温度等因素。
一般预热温度为100~200℃,但对于小零件及薄板可不预热。焊后热处理,焊条电弧焊回火温度是600~650℃;电渣焊900~980℃正火,600~650℃回火。
5. 焊前预热既可以防止产生热裂纹,又可以防止产生冷裂纹
焊接开始前,对焊件的全部(或局部)进行加热的工艺,叫预热。预热的主要目的是降低焊接接头的冷却速度,使焊后能缓慢冷却,防止产生焊接裂纹,特别是冷裂纹。强度级别较高,具有淬硬倾向的低合金结构钢,导热性特别良好的有色金属,厚度较大的焊件焊前往往需要采取预热措施。
正确选择适当的预热温度,是保证预热效果的关键。对于低合金结构钢,过高的预热温度会导致焊缝及热影响区晶粒粗大、力学性能不稳定,热影响区冲击韧度急剧下降,有时还会在焊缝中出现大量气孔。过高的预热温度还要增加设备投资及恶化焊工的操作条件。所以,应该在防止焊接裂纹的条件下,选择较低的预热温度。
6. 焊前预热工件可有效防止产生裂纹
焊焊前预热焊后保温,选用合适的焊条和焊接规范,焊条用前要烘干。
7. 焊前预热和焊后热处理
含碳量高的材料,在焊接时,会有产生裂纹的倾向。像这类材料在焊接时,就需要在焊前进行预热处理,趁热在一定的温度下进行焊接,在焊后立即进行退火处理,以消除因焊接而产生的内应力。这样可以避免由于焊接而使得焊接件产生裂纹。对于压力容器来说,尤其要这样处理才行。
8. 焊前预热的要求与方法
1、手工焊: 手工焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前应用最广范的一种焊接方法。
手工焊设备简单、轻便,使用灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,也可以用于难以达到的部位的焊接。
手工焊可适用于大多数工业用,焊接的品类如碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍。
2、钨极气体保护电弧焊: 使用纯氩气保护,纯度在99.99%以上,否则对焊道表面颜色以及气孔发生有影响,一般钨极伸出长度相对喷嘴尽可能短些,电弧长度以1-3mm为准,电弧焊是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的,焊接过程中如钨极不熔化,只起电极的作用,同时由喷嘴送进氩气作保护,钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。
这种方法几乎可以用于所有金属的连接。
3、熔化极气体保护电弧焊: 这种焊接方法既可以大道高效焊接,又容易实现焊接自动化,广泛应用于堆焊及薄板焊接等领域,熔化极气体保护焊,更容易实现喷射过度,使电弧变得更稳定,同时还能改善熔敷金属的湿润性,使焊道波纹美观,通常用的保护气体有:氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。
以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊。
4、堆焊: 硬面耐磨技术即通常所说的金属表面堆焊、喷涂或者修复,在堆焊中最常见的问题是开裂,最好的预防办法是焊前预热、焊后缓冷,预热温度湿度依据所用焊接材料的碳当量来估算,IIW(国际焊接学会),提供的碳当量公式为Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni,堆焊金属的性能与焊接电流大小和电弧长短有关,电流大电弧长,则合金元素容易烧损,反之则对合金元素过度有利。5、管状焊丝电弧焊: 管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的,俗称(药芯焊丝),管状焊丝气体保护电弧焊与实心焊丝气体保护焊的主要区别是所用的焊丝的构造不同,药芯焊丝是在焊丝内部装有焊剂和金属粉末混合物,焊接时,电弧热的作用下熔化状态的芯料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用,同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池,对熔化金属构成又一层保护,是一种气渣联合保护的焊接方法。
6、电渣焊:电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。
焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷铜滑块形成的装配间隙内进行。
焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化。
根据焊接时所用的电极形状,电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。 电渣焊的优点是:可焊的工件厚度大(从30mm到大于1000mm),生产率高。
主要用于在断面对接接头及丁字接头的焊接。
电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊。
电渣焊接头由于加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微组织粗大、韧性、因此焊接以后一般须进行正火处理。7、气焊:气焊及气体保护焊焊丝的选择应选择与母材化学成分相一致、并含有一定量的脱氧元素,如锰硅等,使焊缝具有一定的机械性能,同时应考虑焊丝在焊接时不应强烈的飞溅和蒸发,一般适用于维修及单件薄板焊接。