建筑钢结构高强钢焊接的三项关键技术

根据相关研究工作和实践工程中发生的问题,有针对性地阐述和分析建筑钢结构高强钢焊接的三项关键技术:(1)必须控制焊接热循环次数,确保焊缝一次合格率;(2)建筑钢结构高强钢严禁大线能量焊接;(3)建筑钢结构高强钢的焊接重点是防止冷裂纹的产生。采用重点工程中产生冷裂纹的相关案例进行旁证,希望能够阐明三项关键技术的实质,目的是减少和消除实际工程中"低级错误"的产生,为同行提供技术支持。     

斜Y形坡口焊接裂纹试验方法衍化及工程应用

介绍了预测高强钢焊接预热温度的方法及其应用特点,重点对评定高强钢焊接冷裂敏感性常用的斜Y形坡口焊接裂纹试验方法进行衍化,以期成功评定工程应用中的高强钢多种焊接结构的焊接冷裂敏感倾向,确定生产应用的焊接预热温度。工程实践证明,衍化形式的焊接冷裂纹敏感性试验确定的预热温度,可以应用在实际焊接中,并且能够避免冷裂纹的出现。     

如何防止产生冷裂纹

焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度以下）时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。冷裂纹（包括延迟裂纹）主要发生在中碳钢、高碳钢、低合金或中合金高强钢、钛及钛合金的焊接接头中。冷裂纹多发生在热影响区或熔合线上,个别情况下出现在焊缝上。防止产生冷裂纹的措施有：     

低合金高强钢的焊接性

<正>由于各种低合金高强钢的化学成分不同,性能差异很大,焊接性的差异也很大。焊接过程中,有较大的冷裂和热裂倾向。(1)冷裂纹倾向。低合金高强钢随着强度等级的增高,焊接接头冷裂纹倾向增大。冷裂纹又叫氢致裂纹或延迟裂纹,是指焊接接头冷却到较低温度下(Ms温度以下)时产生的焊接裂纹。冷裂纹一般都产生在热影响区,有     

4000m~3球罐用钢NK-HITEN 610U2的焊接

低焊接裂纹敏感性高强钢NK-HJTEN610U2具有良好的焊接性和抗裂性,焊接该类钢主要是防止产生冷裂纹和热影响区脆化,控制热输入是焊接工艺措施中的关键。另外,控制焊条熔敷金属扩散氢含量、选择适当的预热温度、焊后及时消氢处理,也是防止冷裂纹必不可少的措施。     

合金钢焊接区显微组织与扩散氢的动态分布关系

运用显微镜下录像测氢法研究了４种不同预处理状态下的国产低合金高强钢焊接区扩散氢动态分布的规律，结合焊接接头不同组织区的硬度及金相分析，发现扩散氢在熔合区及粗晶区与细晶区交蜀处存在局部聚集，扩散氢呈变形正弦曲线分布，研究结果表明，焊接区氢陷井的不均匀分布是造成扩散氢局部聚集的主要原因，这对于工程实践中防止焊接冷裂产生以及进一步分析焊接冷裂纹的形成机理提供了理论依据。     

NH35q耐大气腐蚀钢冷裂敏感性试验研究

本文介绍了ＮＨ３５ｑ耐大气腐蚀钢冷裂敏感性试验研究结果，分析了该钢的化学成分对焊接冷裂纹敏感性的影响，并提出了为防止焊接产生冷裂纹应采用的合适预热温度。     

哈尔滨焊接研究所1991年科研成果论文摘要(一)

低温用高强钢焊接性、焊接工艺及其在10m~3挖掘机上的应用针对在寒冷条件下使用的10m~3挖掘机起重臂焊接结构及运行工况,完成了WCF60钢焊接性、焊接工艺试验研究,并首次应用于该产品的焊接。在冷裂纹倾向的研究上,澄清了对所谓无裂纹钢的误解,证实了WCF60钢在一定条件下会产生冷裂纹的事实,为正确制订生产了艺、防止裂纹提供了科学依据。接头低     

屈服强度900 MPa级高强钢焊接工艺

针对煤矿机械用屈服强度900 MPa级高强钢板焊接工艺特点,研究了该钢材焊接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的影响.结果表明,SHT900D钢有较强的淬硬倾向,焊接过程中应采取必要的措施防止焊接冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,应合理控制焊接热输入量及焊道间温度.研究成果已成功应用于高端液压支架的焊接.     

随焊电磁感应加热对30CrMnSi钢焊接热循环影响的有限元分析

30CrMnSi低合金高强钢以其优异的强度特点,广泛应用于工业部门的各个领域,但是高强钢的焊接结构易发生裂缝缺陷,特别是冷裂纹,因此对其进行控制研究十分迫切。本文基于电磁感应加热原理,通过在焊接热源后方同步跟踪电磁感应加热的方式合理地控制焊接接头的冷却过程。应用MSC.Marc软件进行电磁感应加热的二次开发和扩展。先进行了常规焊接过程模拟,然后进行焊接热源后方同步跟随电磁感应加热工艺过程模拟,对过程中的温度场进行了分析,通过分析解释了随焊电磁加热控制冷裂的机理。     

超低氢焊条的研究——药皮组成物对焊缝含氢量的影响

焊接低合金高强钢时,通常采用碱性低氢焊条。钢的强度越高则要求焊缝含氢量越低,才不至于产生氢引起的冷裂纹。所以,焊接强度为60公斤/毫米~2钢的焊条,日美规定其焊缝含氢量在4毫升/100克以下,70公斤/毫米~2以上则要求3毫升/100克以下,而苏联则要求5毫升/100克以下。但是,目前国内生产的低氢焊条其焊缝含氢量较高,要采用较复杂的焊接工艺,才能满足焊接高强钢防止产生冷裂纹的要求。因此,为了进一步提高高强钢的抗裂能力及     

预热对30CrMnSiNi2A超高强钢焊接冷裂纹敏感性的影响

冷裂纹是30CrMnSiNi2A超高强钢焊接面临的主要问题之一.采用插销冷裂纹试验研究了预热温度对30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性的影响,并采用扫描电镜对插销试样进行了断口分析.结果表明,当预热温度在20～400℃范围内,焊接接头冷裂纹敏感性随预热温度的提高而显著降低;插试样的冷裂纹扩展区断口为沿晶与解理形貌2种,随着预热温度的升高,沿晶形貌所占比例逐渐减少,解理形貌比例增加.     

工程机械中的低合金高强钢焊接技术

为了防止低合金高强钢焊接冷裂纹以及焊接接头热影响区过热,根据一定的接头形式选用匹配的焊接材料,并采用能量集中且热输入小的熔化极气体保护焊,调整焊接线能量和预热温度,控制焊接热循环,寻求最佳的t8/5(800℃～500℃的焊接冷却时间),从而有效地避免低合金高强钢焊接冷裂纹的产生,并获得良好的焊接接头力学性能。工程机械生产实例表明,采用适当的工艺措施并加强过程质量控制,可以保证产品的焊接质量。     

高强钢激光焊接凝固裂纹研究现状

采用激光自熔焊、激光填丝焊及激光-电弧复合焊进行高强钢焊接时均会出现热裂纹,且以凝固裂纹为主.针对该问题,文中综合论述了近些年激光及其复合焊高强钢凝固裂纹的研究情况,介绍了凝固裂纹的特点、形成机制及防止措施.从目前的研究结果来看,高强钢激光焊接中凝固裂纹以焊缝纵向裂纹为主,国内外主要从化学成分、熔池几何形状、焊接参数、拘束度4个影响因素研究凝固裂纹的形成,研究侧重于熔池的凸起部分和深宽比对凝固裂纹形成的影响,凸起部分会造成凝固延迟、产生大的拉应力、促进S,P杂质元素的偏析;较大的深宽比会造成局部应力集中从而引发裂纹产生.采用不同工艺方法改变焊缝几何形状是解决激光焊接凝固裂纹的一个重要方向.     

1Cr5Mo钢管道焊接冷裂纹的控制

铬钼钢是石油化工装置中较常用的钢种,主要用于设计温度较高的场合,铬钼钢的焊接和热处理工作始终是施工现场控制的重点和难点。文中通过分析1Cr5Mo钢的焊接特性及焊接冷裂纹产生机理,提出了防止冷裂纹的措施,并结合现场实际,从人、机、料、法、环等五个方面阐述了1Cr5Mo钢管道的施工工艺控制要点。     

Q960E高强钢焊接试验研究

采用斜Y形坡口焊接裂纹试验分析了Q960E钢的焊接接头裂纹敏感性,研究了焊接工艺对焊接接头性能和组织的影响。试验研究结果表明:采用自制的实心焊丝配合φ(Ar)80%+φ(CO_2)20%保护气焊接厚度为25 mm的Q960E高强钢,当预热温度达到180℃以上时,可有效防止焊接冷裂纹的产生。采用合理的焊接工艺焊接Q960E钢对接接头,焊接接头的综合性能良好,能够满足工程需要。焊接接头焊缝中心的板条状马氏体和下贝氏体组织,热影响区板条状马氏体和粒状贝氏体组织保证了焊接接头的良好强度和韧性。     

航空高强钢电子束焊接研究现状

文中就航空高强钢电子束焊接接头的成形规律、微观组织演变规律、力学性能评估、组织与性能调控等进行了详细评述;指出航空高强钢电子束焊接由于匙孔中气体和液体运动轨迹复杂、材料裂纹敏感性强,容易产生气孔和开裂;接头各区由于受到的焊接热循环的不同使得组织存在较大差异,进而导致力学性能不均。研究的重点在于阻止裂纹的产生、解决热影响区的软化和提高接头的疲劳性能;最后对航空高强钢材料电子束焊接技术未来的重点研究方向进行了展望。     

低合金高强钢S550-Q焊接裂纹分析及控制措施

根据低合金高强钢S500-Q焊接裂纹的产生时间、形态和分布特点,通过对母材化学成分和力学性能及其焊接性、焊接材料的储存和使用、焊接和热处理工艺等方面进行全面深入地分析,判定裂纹是固焊接材料储存、使用不当,焊接和热处理工艺执行不严格产生的氢致延迟裂纹.同时进行焊接工艺评定和刚性约束裂纹试验来验证焊接材料选择的可靠性,并制定防止s550-Q焊接裂纹的控制措施.     

国产低合金高强钢焊接冷裂纹专家系统初探

研制的焊接冷裂纹专家系统能系统地提供已有的国产低合金高强钢插销冷裂研究资料,判断被焊材料的冷裂敏感性,判定已有焊接工艺在防止冷裂方面的合理性,为新产品制定焊接工艺。     

焊接冷裂纹临界冷却时间判据tcr的建立

本文采用平板刚性拘束裂纹试验（ＰＲＲＣ）研究了四种国产低合金高强钢焊按冷裂纹敏感性，探讨了焊接接头扩散氢含量，焊接线能量，局部预热温度，拘束度的大小及由于局部预热产生附加应力等对钢材冷裂纹敏感性的影响。在上述试验研究的基础上，建立了国产低合金高强钢的临界冷时间判据ｔｃｒ。并通过实例验证这一判据是可靠的，对于评定现行工艺条件下是否产生冷裂纹及确定合理焊接工艺都具有重要的指导意义。