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低合金高強度鋼分類

查看：1380 　發(fā)稿日期：2016-01-13 19:13:50

低合金高強度鋼是在碳鋼基礎上加入一定量的合金元素（合金元素的質量分數(shù)一般為1.5%-5%）。特點是強度高，韌性和塑性優(yōu)良，廣泛用于壓力容器、船舶、橋梁等場合。
根據(jù)屈服強度級別和熱處理狀態(tài)可分為：
熱軋及正火鋼屈服強度約為300-490MPa，屬非熱處理強化鋼，應用最廣泛。
低碳調質鋼屈服強度約為490-980MPa，屬熱處理強化鋼，應用于大型工程機械、壓力容器、潛艇制造。
中碳調質鋼屈服強度約為880-1200MPa，常用于強度要求很高的產品或部件，如火箭發(fā)動機體、飛機起落架。

二可焊性分析
以熱軋和正火狀態(tài)使用的低合金高強度鋼，由于其碳含量及合金元素均較低，因此其焊接性總體較好，其中熱軋鋼的焊接性更優(yōu)，但由于這類鋼中含有一定量的合金元素及微合金化元素，焊接過程中如果工藝不當，也存在著焊接熱影響區(qū)脆化、熱應變脆化及產生焊接裂紋的危險。只有掌握其焊接性特點和規(guī)律的基礎上，制訂正確的焊接工藝，才能保證焊接質量。
焊接氫致裂紋（也稱冷裂紋或延遲裂紋）是低合金高強度鋼焊接時最容易產生而且是危害最為嚴重的工藝缺陷，它常常是焊接結構失效破壞的主要原因。低合金高強度鋼焊接時產生的氫致裂紋主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)，有時也出現(xiàn)在焊縫金屬。對一般低合金高強度鋼，為防止氫致裂紋的產生，焊接熱影響區(qū)硬度應控制在350HV以下。熱影響區(qū)淬硬傾向可以采用碳當量公式加以評定。對于C-Mn系低合金高強度鋼，可采用IIW（國際焊接學會）推薦的碳當量公式；對于微合金化的低碳低合金高強度鋼適合于采用Pem公式，應用這些公式時應注意其適用范圍。
CEIIW=w（C）+w（Mn）/6+w（Cr）/5+w（Mo）/5+w（V）/5+w（Ni）/15+w（Cu）/15
Pem=w（C）+w（Si）/30+w（Mn）/20+w（Cu）/20+w（Ni）/60+w（Cr）/20+w（Mo）/15+w（V）/10+5w（B）
強度級別較低的熱軋鋼，由于其合金元素含量少，鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大。如Q345鋼、Q420鋼焊接時，由于碳當量比較低，通常冷裂紋傾向不大。在環(huán)境溫度很低或鋼板厚度大時應采取措施防止冷裂紋的產生。
控軋控冷鋼碳含量和碳當量都很低，其冷裂紋敏感性較低。除超厚焊接結構外，490MPa級的控軋控冷鋼焊接，一般不需要預熱。
正火鋼合金元素含量較高，焊接熱影響區(qū)的淬硬傾向有所增加。對強度級別及碳當量較低的正火鋼，冷裂傾向不大。但隨著強度級別及板厚的增加，其淬硬性及冷裂傾向都隨之增大，需要采取控制焊接熱輸入、降低含氫量、預熱和及時后熱等措施，以防止冷裂紋的產生。

三焊接工藝
低合金高強度鋼焊接材料一般遵循“等強度”原則
熱軋及正火鋼常用鋼材如16Mn、09MnV、15MnVN、X60、X70、X80等，盡量選用低氫焊材，采用較小的線能量。對于強度級別較高的，若焊后不進行熱處理，應立即在200-350℃保溫2-6小時，以利擴散氫逸出。
低碳調質鋼
1）高強度結構鋼主要用于工程結構，多承受拉伸載荷σb≥600-800MPa，如14MnMoVNb。
2）高強度高耐磨鋼σb≥1000-1300MPa，高強度高耐磨并承受沖擊，如HQ100、HQ130，該類鋼多用于礦山機械。
3）高強度高韌性σb≥600-800MPa多用于大型球罐、海上采油平臺、造船等，如07MnNiMoVDR（即寶鋼的B610CF-L2）。不宜采用大的線能量，力求多層多道焊。
中碳調質鋼常用如30CrMo、30CrMnSi、40Cr等，防止調質前產生裂紋，采用較高的預熱溫度200-350℃，并保持同樣的層間溫度，焊后立即消氫處理。

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