机电工程技术(焊接)

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1、一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术钢材的基本知识钢材的基本知识钢的牌号组成：钢的牌号组成： 牌号化学元素符号汉语拼音字母阿拉伯数字 一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术常见钢铁牌号：常见钢铁牌号： 例如例如Q235Q235表示屈服点表示屈服点( (ss) )为为235 235 MPaMPa的碳素结构的碳素结构 钢。钢。Q235-AFQ235-AF表示表示A A级沸腾钢。级沸腾钢。 质量等级：质量等级：A、 B、C、D脱氧方脱氧方法：法：F、b、Z。屈服点数屈服点数值值钢材屈服钢材屈服点点Q数数 字字质量等级质量等级脱氧方法脱氧方法1 碳素结构钢碳素结构钢一、高强钢的焊接技术一、高强钢

2、的焊接技术常见钢铁牌号：常见钢铁牌号： 例如平均碳含量为例如平均碳含量为0.45%0.45%的钢，钢号为的钢，钢号为“4545”； 锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn50Mn。 2 优优 质质 碳素结构钢碳素结构钢 标出锰标出锰 元素元素 钢的平钢的平均均 碳含量碳含量两位数字两位数字金属元素金属元素一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术常见钢铁牌号：常见钢铁牌号： 以平均碳含量的万分之几表示，如以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr40Cr；钢；钢 中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。中主要合金元素，

3、除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。 3 合金结构钢合金结构钢标标A 标出合标出合金金 元素元素 钢的平钢的平均均 碳含量碳含量两位数字两位数字 金属元素金属元素 高级优质钢高级优质钢一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术常见钢铁牌号：常见钢铁牌号： 钢号表示方法基本上和合金结构钢相同。钢号表示方法基本上和合金结构钢相同。对对专业用钢应在钢号最后标明。如用于桥梁的为专业用钢应在钢号最后标明。如用于桥梁的为“16Mnq16Mnq”，汽车大梁，汽车大梁的为的为“16MnL16MnL”，压力容器的为，压力容器的为“16MnR16MnR”。4低合金高强度低合金高强度 结构钢结构钢 标标q、L、R

4、 标出合标出合金金 元素元素 钢的平钢的平均均 碳含量碳含量两位数字两位数字金属元素金属元素专业用钢专业用钢一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术常见钢铁牌号：常见钢铁牌号： 钢号中碳含量以千分之几表示。例如钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr132Cr13”钢的平均碳含量为钢的平均碳含量为0.2%0.2%；钢中主要合金元素以百分之几表示。钢中主要合金元素以百分之几表示。 5 不锈钢和不锈钢和 耐热钢耐热钢 标出合金标出合金 元素元素 钢的平均钢的平均 碳含量碳含量数字数字合金元素合金元素一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术 钢材的加工与热处理知识：钢材的加工与热处理知识： 热轧（热

5、轧（hot rollinghot rolling）是相对于）是相对于冷轧冷轧而言的，冷轧是在而言的，冷轧是在再结晶温度再结晶温度以下进行的以下进行的轧制轧制，而热轧就是在再结晶温度，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。以上进行的轧制。热轧与冷轧 又称常化，是将工件加热至又称常化，是将工件加热至Ac3Ac3或或AcmAcm以上以上30503050，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的风冷却的金属热处理工艺金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。化物分布均匀化。正 火一、高强钢的

6、焊接技术一、高强钢的焊接技术 是将是将淬火淬火钢钢加热到加热到奥氏体奥氏体转变温度以下，保温转变温度以下，保温1 1到到2 2小时小时后冷却的工艺。经过回火，钢的组织趋于稳定，淬火钢的后冷却的工艺。经过回火，钢的组织趋于稳定，淬火钢的脆性降低，韧性与塑性提高，消除或者减少淬火应力。脆性降低，韧性与塑性提高，消除或者减少淬火应力。 回 火 是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低适宜速度冷却。目的是降低硬度硬度，改善，改善切削加工性切削加工性；消除；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向残余应力，稳定尺寸，减少变

7、形与裂纹倾向 。退 火一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术 将钢加热到临界温度将钢加热到临界温度Ac3Ac3或或Ac1Ac1以上某一温度，保温一以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却临界冷却速度速度的冷速快冷到的冷速快冷到MsMs以下或以下或MsMs附近等温进行马氏体（或附近等温进行马氏体（或贝氏体贝氏体）转变的）转变的热处理工艺热处理工艺。 淬 火 是反映是反映金属材料金属材料对外来冲击对外来冲击负荷负荷的抵抗能力，一般由冲的抵抗能力，一般由冲击韧性值（击韧性值（akak）和冲击功（）和冲击功（AkAk）表示，其单

8、位分别为）表示，其单位分别为J/cmJ/cm2 2和和J J（焦耳）。（焦耳）。 冲 击 韧 性一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术 是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是值，也是金属金属在静拉伸条件下的最大承载能力。它反映了在静拉伸条件下的最大承载能力。它反映了材料的材料的断裂断裂抗力。符号为抗力。符号为RMRM，单位为，单位为MPaMPa。抗抗 拉拉 强强 度度 是是金属材料金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。量塑性变形的应力。 屈 服 强 度一、高强钢的焊接

9、技术一、高强钢的焊接技术 是将金属材料放在一定的是将金属材料放在一定的介质介质内加热、保温、冷却，通内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相过改变材料表面或内部的金相组织结构组织结构, ,来控制其性能的一来控制其性能的一种金属热加工工艺。种金属热加工工艺。热 处 理一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术 （一）高强钢的用途及发展（一）高强钢的用途及发展1 1、低合金高强钢的用途、低合金高强钢的用途 高强钢占钢产量的比例高强钢占钢产量的比例 70 70工程结构用钢工程结构用钢 60 60 低合金钢低合金钢 世界钢产量世界钢产量 工程结构用钢工程结构用钢汉语拼音字母一、高强钢的焊接技术一

10、、高强钢的焊接技术1 1）什么是低合金高强钢）什么是低合金高强钢含碳量小于含碳量小于0.250.25，合金元素，合金元素2.5 2.5 以下以下 屈服强度屈服强度 0.20.2(30(3080kgf/mm80kgf/mm2 2) ) 屈强比屈强比 s s/b b(0.65(0.650.95) 0.95) 良好的焊接性良好的焊接性, ,较低的冷脆倾向较低的冷脆倾向分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢三类分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢三类 一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术2 2）普通低合金钢的应用）普通低合金钢的应用 用用 途途 目目 的的 主要用于建筑、桥梁、车辆等，大主要用于建筑、桥

11、梁、车辆等，大部分为部分为C-C-MnMn、C-C-MnMn-V-V、C-C-Mn-NbMn-Nb和和C-C-Mn-V-NbMn-V-Nb钢。钢。 应用低合金高强钢的目的，是减轻应用低合金高强钢的目的，是减轻焊接结构的重量，节约材料和缩短焊接结构的重量，节约材料和缩短焊接工期。焊接工期。一、高强钢的焊接技术一、高强钢的焊接技术低合金结构钢的用途和特性低合金结构钢的用途和特性1 1、用途：船舶、车辆、用途：船舶、车辆、桥梁、管道、锅炉、压桥梁、管道、锅炉、压力容器、起重及矿山机力容器、起重及矿山机械、电站设备等的焊接械、电站设备等的焊接结构；结构；2 2、特性：强度级别为、特性：强度级别为345