图解焊接电流大小对焊接接头的影响
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引子
埋弧焊是今朝产业临盆中罕用的焊接法子,由于其焊缝成形华丽、焊接效率较高、节省焊接材料、做事强度低等长处而宽泛运用于汽锅压力容器临盆建造行业。但在理论临盆经过中,很多单元常常经过增大埋弧焊焊接电流来抬高临盆效率。为此本文经过埋弧焊在不同焊接电流下对QR钢焊接会商力学本能及布局的影响解析,来阐明焊接电流对对压力容器焊接会商平安性的影响。
1实践材料及试板筹办
实验母材为正火态QR钢板,厚度为40mm,制备焊接试板S1和S2,其化学成份见表1;显微布局为珠光体(P)+铁素体(F),见图1。
实践采取的坡口型式为V形,见图2。
埋弧焊焊丝为EM13K(Φ4.0mm),
焊剂为CHF,
试板S1焊接电流为~A,
试板S2焊接电流为~A,
详细焊接工艺参数见表2。
后面采取碳弧气刨清根,扫除未焊透等焊接缺点,哄骗打磨机磨掉刨槽表里的渗碳及氧化层。焊后热解决工艺为(±10)℃×4hr,装炉温度≤℃,起落温速率≤55℃/hr,试板随炉冷至℃如下出炉空冷。
2实践结局与解析
2.1焊缝区化学成份探测焊缝区化学成份按《GB/T-碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱法解析法子》举行,焊缝金属化学成份探测结局见表3。
从表3数据可看出,S1、S2试板中焊缝金属化学元素含量相近,经过碳当量公式Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15策画知,S1、S2试板焊缝金属的碳当量也相近。通常低合金钢焊缝金属拉伸强度及攻击韧性要受碳当量的影响,但在本实践中增大埋弧焊电流对焊缝金属化学成份及碳当量的影响不大。
2.2焊接会商力学本能探测在试板笔直平宁行于焊缝方位按《GB/T-金属材料拉伸实验法子》截取准则拉伸试样举行常温拉伸;根据《GB/T-金属材料夏比攻击摆锤实验法子》在焊接会商的焊缝及热影响区,截取10mm×10mm×55mm的准则攻击试样举行0℃、-10℃、-20℃、-30℃攻击实践;在试板笔直于焊缝方位按《GB/T-焊接会商曲折实验法子》截取侧弯试样举行常温曲折实践;根据《GB/-金属材料维氏硬度实验》对焊接会商的焊缝及热影响区举行硬度探测。各项力学本能实践结局见表4,会商拉伸均断于母材;攻击功在不同实践温度下的变动趋向见图3。
表4实践结局阐明:
试板S1、S2焊接会商的塑性满意实践请求;
热影响区及焊缝的硬度探测结局险些濒临;跟着焊接电流的增大,焊接会商及焊缝金属的抗拉强度基础一致,但服从强度下落较多。
从图3看出:随落实践温度的低沉,试板S1和S2焊缝及热影响区攻击功呈下落趋向;当焊接电流较大时,热影响区攻击功在低于-10℃时下落显然,阐明大电流对热影响区的低温攻击韧性有较大影响。
综上解析,增大埋弧焊焊接电流对焊接会商的塑形、硬度、抗拉强度影响不大,但对焊接会商的服从强度及热影响区低温攻击韧性影响较大。2.3焊接会商金相布局解析根据《GB/T-金属显微布局测验法子》对焊接会商举行宏观金相解析,焊缝区显微布局如图4所示,个中图4a、4b所示两试件的焊缝布局均为索氏体(S)+铁素体(F),但S1焊缝布局的铁素体为网状铁素体,S2焊缝布局的铁素体为块状铁素体,这是由于S1的焊接电流较小、热输入量少、冷却速率快、高温停顿功夫短,铁素体沿晶界析出孕育网状构造;而S2的焊接电流较大、热输入量大、冷却速率慢、高温停顿功夫长,铁素体沿晶界析出孕育块状铁素体,块状铁素体易产生脆性断裂,则焊接会商韧性低沉。其余,S1、S2焊缝区金相布局的奥氏体晶粒度别离为5.9、5.5,阐明S1焊缝的晶粒尺寸略小于S2,表明S2高温停顿功夫长,金属晶粒较大。以上解析阐明,埋弧焊焊接电流增大,则热输入量增进,焊缝金属的晶粒尺寸长大,攻击韧性低沉。图5为热影响区显微金相布局,由图5a、5b相比可知,试件S1热影响区布局为珠光体(P)+铁素体(F),试件S2热影响区布局为珠光体(P)+铁素体(F)+小批的魏氏体(W)。这是由于S2焊接电流较大,热输入量增进,热影响区过热奥氏体晶粒长大严峻,使析出的网状铁素体中成长出互相平行的针状铁素体,尔后富碳的奥氏体改变成珠光体,即孕育魏氏体布局[4]。魏氏体是一种淬硬性布局,易使焊接热影响区本能目标下落,尤为是塑韧性显著低沉,轻易引发脆性断裂,这也是图5b中S2试件热影响区低温攻击功在低于-10℃时显著下落的要紧因为。
3收场语
3.1跟着埋弧焊焊接电流的增大,焊缝金属的化学成份、焊接会商的塑性、硬度、抗拉强度均满意准则请求,但焊缝金属的服从强度及热影响区的低温攻击韧性有所低沉;3.2埋弧焊电流的增大,热输入量也增进,易使焊缝金属晶粒长大,且热影响区中涌现魏氏体布局,可孕育焊接会商哄骗本能下落;3.3试板S1的焊接会商的各项力学本能优于试板S2,关于处事前提请求较高(如高压、低温处境下)的压力容器,在建造时应采取试板S1的焊接电流。
文章起因华夏焊接资讯网
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