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中碳钢的焊接工艺要点主要有哪些

中碳钢具有较高的淬硬倾向,在冷态焊时,热影响区极易形成马氏体组织,焊前通常要求预热至150~200℃。如采用热输入量较大的焊接方法,例如埋弧焊时,焊接区受热面积较宽,加上高温熔渣覆盖于焊缝表面,大大降低了焊缝及热影响区的冷却速度,减弱了淬硬程度,并降低了冷裂纹的几率。这样,采用埋弧焊焊接中碳钢时,预热温度可不如焊条电弧焊那样高。

另外,采用低氢焊接方法,如钨极氩弧焊、MIG/MAG焊,也可降低预热温度。对于厚度在30mm以下的焊件,焊前甚至可不必预热。对于碳含量较高、壁厚较大的中碳钢焊件,焊前必须预热,并要求焊接过程中,保持层间温度不低于预热温度。对于拘束度较高的焊接接头,焊后应立即作250℃后热处理。

中碳钢焊件接缝边缘和坡口,应采用机械加工方法制备,因为火焰切割时的冷却速度可能导致表面淬火裂纹的形成,除非火焰切割前,对切割边缘进行适当的预热。接缝和焊接坡口表面必须清除油污、氧化皮、水分和其他杂质,以防止污染物在电弧高温作用下分解面向液态焊缝金属渗氢。

中碳钢焊接时应适当加大坡口角度,并采用多层多道焊接工艺,以充分利用次层焊道的热量对前道焊缝的回火作用。同时可降低热影响区的冷却速度,减少产生冷裂纹的可能性,其次,应控制焊接热输入,宜采用中等的焊接参数。

中碳钢的焊接材料应采用低氢型的焊条和焊剂。焊条电弧焊应选用E5016、E5017等低氢型碱性药皮焊条。埋弧焊焊剂可采用HJ350、HJ351和SJ301等中性焊剂,并配用H10Mn2焊丝。对于不太重要的中碳钢薄壁焊件也可采用HJ431+H10Mn2焊丝组合。焊条和焊剂在使用前,应在350~400℃高温烘干2h,以将焊条药皮和焊剂中的水分降低到容许范围内。

注意:中碳钢焊件焊后,原则上应作消除应力处理。热处理温度可在600~650℃范围内选定。