1、2022-12-26第八章 合金结构钢及铸铁的焊接12022-12-262第八章 合金结构钢及铸铁的焊接表表9-9-1 1 国内外常见的合金结构钢国内外常见的合金结构钢2022-12-265第八章 合金结构钢及铸铁的焊接热轧及正火钢的力学性能热轧及正火钢的力学性能2022-12-2610第八章 合金结构钢及铸铁的焊接&2022-12-2611第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2612第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2613第八章 合金结构钢及铸铁的焊接&2022-12-2614第八章 合金结构钢及铸铁的焊接&2022-12-2615第八章 合金结构钢及铸铁的焊接202
2、2-12-2616第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2617第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2618第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2619第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2620第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2621第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2622第八章 合金结构钢及铸铁的焊接 2022-12-2623第八章 合金结构钢及铸铁的焊接当含碳量偏高时当含碳量偏高时(wC 0.2%)时：大的热输入会形成魏时：大的热输入会形成魏氏组织脆化，小的热输入会形成淬硬马氏体而发生脆氏组织脆化，小的热输入会形成淬硬马氏
3、体而发生脆化。化。2022-12-2624第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2625第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2626第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2627第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-26第八章 合金结构钢及铸铁的焊接282022-12-2629第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2630第八章 合金结构钢及铸铁的焊接&2、低温钢的焊接、低温钢的焊接影响低温韧性的因素：化学成分、显微组织、晶粒度和热影响低温韧性的因素：化学成分、显微组织、晶粒度和热处理状态。处理状态。低温钢分为无镍钢和含镍钢两大类。无镍钢的碳当量和杂低
4、温钢分为无镍钢和含镍钢两大类。无镍钢的碳当量和杂质含量均较低，焊接接头一般不会产生裂纹和硬化现象，但质含量均较低，焊接接头一般不会产生裂纹和硬化现象，但焊接主要问题是焊缝和近缝区的晶粒粗化而使韧性降低。焊接主要问题是焊缝和近缝区的晶粒粗化而使韧性降低。焊接材料的选择原则是保持焊缝中有足够的焊接材料的选择原则是保持焊缝中有足够的Mn和和Cu，同时，同时还渗入还渗入Mo、W、Nb、V、Ti等元素，使晶粒细化。加入等元素，使晶粒细化。加入Mo可控制回火脆性。可控制回火脆性。选择小热输入和快速多道焊工艺，以细化晶粒，提高韧性。选择小热输入和快速多道焊工艺，以细化晶粒，提高韧性。石油化工中用耐硫和硫化物
5、腐蚀钢及其焊接性石油化工中用耐硫和硫化物腐蚀钢及其焊接性 WAl 0.5%，具有抗石油腐蚀性能，具有良好的焊接性，具有抗石油腐蚀性能，具有良好的焊接性 WAl1.0%，抗蚀性更好，抗蚀性更好 WAl=2.03.0%，同时加入，同时加入Cr、Mo、W、Nb等等 含铝量升高后，焊缝中会生成粗大铁素体铸态组织而使焊缝变含铝量升高后，焊缝中会生成粗大铁素体铸态组织而使焊缝变脆。因此必须选用非同质的焊接材料来降低焊缝中的含脆。因此必须选用非同质的焊接材料来降低焊缝中的含Al量，但量，但此时近缝区内出现了严重的脆化。近缝区由于生成了粗大晶粒的此时近缝区内出现了严重的脆化。近缝区由于生成了粗大晶粒的铁素体带
6、铁素体带(又称又称“脱碳层脱碳层”，俗称，俗称“白带白带”)也会发生脆化。这是也会发生脆化。这是由于由于Al的存在加大了碳的活度，因此，含的存在加大了碳的活度，因此，含Al高的钢目前尚无法用高的钢目前尚无法用作焊接结构，目前已经被国际上通用的作焊接结构，目前已经被国际上通用的Cr-Mo钢所取代。钢所取代。2022-12-2635第八章 合金结构钢及铸铁的焊接铸铁为铸铁为Wc2.11%的铁碳合金。按碳的存在形式可分为白口的铁碳合金。按碳的存在形式可分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁。其中白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁。其中白口铸铁中碳大部分以铸铁中碳大部分以Fe3
7、C形式存在，断口呈亮白色，硬度高，形式存在，断口呈亮白色，硬度高，不能加工，应用少。其余铸铁中的碳都以石墨形式存在，但不能加工，应用少。其余铸铁中的碳都以石墨形式存在，但存在形式不同。存在形式不同。灰铸铁：层片状灰铸铁：层片状；可锻铸铁：团絮状；可锻铸铁：团絮状；球墨球墨铸铁：圆球状铸铁：圆球状；蠕墨铸铁：蠕虫状。；蠕墨铸铁：蠕虫状。灰铸铁的强度和硬度取决于基体组织和石墨大小。灰铸铁的强度和硬度取决于基体组织和石墨大小。化学成分对石墨化过程有重要影响。碳硅促进石墨化，增加化学成分对石墨化过程有重要影响。碳硅促进石墨化，增加碳原子的结合能力。硅可降低碳在液相和固相中的溶解度，碳原子的结合能力。硅
8、可降低碳在液相和固相中的溶解度，从而促进石墨化过程的进行。从而促进石墨化过程的进行。表表10-3 灰铸铁牌号、显微组织、力学性能及用途（灰铸铁牌号、显微组织、力学性能及用途（GB/T94391988）表表10-4 球墨铸铁牌号、力学性能及显微组织（球墨铸铁牌号、力学性能及显微组织（GB/T13481988）图图10-3 铸件壁厚（冷却速度）和化学成分（碳硅总量）对铸铁组织的影响铸件壁厚（冷却速度）和化学成分（碳硅总量）对铸铁组织的影响化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素,从冷却速度对石墨化的影响来看，从冷却速度对石墨化的影响来看，缓慢冷却有利
9、于石墨化。铸铁的冷却速度与铸模类型、浇注温度、铸件壁厚及铸件尺缓慢冷却有利于石墨化。铸铁的冷却速度与铸模类型、浇注温度、铸件壁厚及铸件尺寸等因素有关。寸等因素有关。&铸铁具有成本低，铸造性能、减震性能、耐磨性能与切削铸铁具有成本低，铸造性能、减震性能、耐磨性能与切削加工性能优良等很多优点，而且熔化设备简单，所以在机械加工性能优良等很多优点，而且熔化设备简单，所以在机械制造业中获得了非常广泛的应用。制造业中获得了非常广泛的应用。&焊接在铸铁中的应用焊接在铸铁中的应用铸造缺陷的焊补铸造缺陷的焊补已损坏的铸铁成品件的焊补已损坏的铸铁成品件的焊补零件的生产，即把铸铁件零件的生产，即把铸铁件(主要是球墨
10、铸铁件主要是球墨铸铁件)与钢件或其他与钢件或其他金属件焊接起来作成零部件。国内采用很少，国外有的国家金属件焊接起来作成零部件。国内采用很少，国外有的国家已逐渐在采用。已逐渐在采用。2022-12-2640第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2641第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2642第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2643第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2644第八章 合金结构钢及铸铁的焊接调整焊缝化学成分，缩小其脆性温度区，加调整焊缝化学成分，缩小其脆性温度区，加入稀土，增强脱硫、磷反应，降低硫、磷含量，细入稀土，增强脱硫、磷反应，降低
11、硫、磷含量，细化晶粒等化晶粒等2022-12-2645第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2646第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2647第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2648第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2649第八章 合金结构钢及铸铁的焊接2022-12-2650第八章 合金结构钢及铸铁的焊接1.1.低合金结构钢和铸铁的定义及分类低合金结构钢和铸铁的定义及分类2.2.简述高强钢焊接时，冷裂纹产生的原因及防止措施简述高强钢焊接时，冷裂纹产生的原因及防止措施3.3.低碳调质钢进行焊接时，如何选择焊接工艺？低碳调质钢进行焊接时，如何选择焊接工艺？4.4.简述珠光体耐热钢的焊接性能简述珠光体耐热钢的焊接性能5.5.分析灰铸铁电弧焊焊接接头形成白口与淬硬组织的分析灰铸铁电弧焊焊接接头形成白口与淬硬组织的区域特点、原因及危害区域特点、原因及危害6.6.分析灰铸铁同质焊缝产生冷裂纹的原因及防止措施。分析灰铸铁同质焊缝产生冷裂纹的原因及防止措施。简述采用铸铁同质焊条对焊接工艺有何要求？简述采用铸铁同质焊条对焊接工艺有何要求？
