中碳调质钢是靠加入高的碳和多的合金元素,保证淬透性,主要利用马氏体相变强化达到高强高硬的性能,因此其韧性较差,所以焊接性较差,这点从碳当量计算也可以得出。该钢的冷裂倾向十分明显,一是由于淬硬倾向十分明显,另外一点由于Ms点较低,很难产生自回火。焊接时,除了采取焊前预热,焊后必须进行及时的回火。通常的预热温度要>200℃,回火的温度应该根据其性能的需要来进行,温度越高,韧性越好,强度越低,同时要注意避免回火脆性。
调质钢在焊接时另一个显著的特点就是HAZ的软化,在Ac1~回火温度,该温度区间,材料内部会发生位错运动,以及畸变应力的进一步释放,将使得强度降低。粗晶区的脆化也是HAZ的弱点之一,热输入大,虽然会使得冷却时间增大,但是由于中碳调质钢的淬硬倾向大,增加冷却时间HAZ粗晶区依旧会是马氏体组织,而且大的热输入晶粒长大加剧,使得脆化更严重。因此,建议采用小的热输入+预热。同时小的热输入还有利于减小软化区的宽度。层温的话不能低于预热温度
中碳调质钢焊前所处的状态非常重要,退火状态下进行焊接时,焊后进行整体调质达到性能要求。确定工艺参数的出发点主要是保证在调质处理前不出现裂纹,焊接接头性能由焊后热处理来保证。
调质状态下焊接时,除了裂纹外,HAZ粗晶区的脆化,高温回火区的软化问题都很突然出。其中高碳M引起的硬化和脆化可以通过焊后回火来解决,但是高温回火区的软化问题,在焊后不能调质处理是无法挽救的。因此在确定调质状态下的焊接工艺参数时,主要应从防止冷裂纹和避免软化出发。
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