焊丝中的填充金属如何影响焊接质量?
用于焊接的焊丝含有Si,Mn,S,P,Cr,Al,Ti,Mo,V等合金元素。这些合金元素如何影响焊接性能将在下面分别说明。
硅(Si)
硅是焊丝中常用的脱氧元素,它可以防止铁与氧化结合,并可以在熔池中还原FeO。但仅凭硅脱氧,生成的SiO2熔点高(约1710℃),且产品的颗粒小,难以从熔池中浮出,容易造成焊缝金属渣。
锰(Mn)
锰的作用与硅相似,但脱氧能力略弱于硅。单独进行锰脱氧,生成的MnO密度较大(15.11g / cm3),但也不易从溶解池中浮出。焊丝中的锰,除脱氧外,还与硫化物结合而生成硫化锰(MnS),并被除去(脱硫),因此可以减少由硫引起的热裂的趋势。仅由于硅和锰的脱氧,很难除去脱氧的产生。 MnO-SiO2熔点低(约1270℃),密度小(约3.6g / cm3),可在熔池中聚结成大炉渣并浮出,达到良好的脱氧效果。锰也是钢中重要的合金元素,也是重要的硬化元素,它对焊接金属的韧性有很大的影响。当Mn含量<0.05%时,焊缝金属的韧性非常高;当mn含量> 3%且非常脆时;当Mn含量为0.6〜1.8%时,焊缝金属具有较高的强度和韧性。
硫(S)
硫通常以硫化铁的形式存在于钢中,并以网状分布在晶界处,从而大大降低了钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低(985℃),因此,在热加工中,由于加工温度一般为1150〜1200℃,而铁和硫化铁的共晶已经熔化,导致加工开裂,这种现象是所谓的“硫热脆化”。硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。因此,通常严格控制钢中的硫含量。普通碳素钢,优质碳素钢和优质碳素钢的主要区别在于硫,磷的含量。如前所述,锰具有脱硫的作用,因为锰可与硫化锰(MnS)的硫(1600℃)形成高熔点,而硫化锰分布在晶粒中。在热加工中,硫化锰具有足够的可塑性,从而消除了硫的有害影响。因此,在钢中保持一定量的锰是有益的。
磷(P)
钢中的磷可以完全溶解在铁素体中。它在钢的强化上仅次于碳,从而使钢的强度和硬度增加,磷可以提高钢的耐腐蚀性,而塑性和韧性则大大降低。尤其是在低温下冲击更严重时,这称为磷的冷跪倾向。因此,不利于焊接并且增加了钢的裂纹敏感性。作为杂质,钢中的磷含量也应受到限制。
铬(Cr)
铬可以提高钢的强度和硬度,而塑性和韧性不会降低。铬具有很强的耐腐蚀性和耐酸性,因此奥氏体不锈钢通常含有更多的铬(13%或更多)。铬还具有非常强的抗氧化性和耐热性。因此,铬也广泛用于耐热钢中,例如12CrMo,15CrMo,5CrMo等。所有钢都含有一定量的铬[7]。铬是奥氏体钢和铁素体的重要组成元素,它提高了合金钢在高温下的抗氧化性和机械性能。在奥氏体不锈钢中,铬和镍的总量为40%且Cr / Ni = 1时,有发生热裂纹的趋势。当Cr / Ni = 2.7时,没有热裂纹的趋势。因此一般18-8钢的Cr / Ni = 2.2到2.3左右,合金钢中的铬容易产生碳化物,从而使合金钢的导热性变差,容易产生氧化铬,从而造成焊接困难。
铝(AI)
铝是强脱氧元素之一,因此使用铝作为脱氧剂,不仅可以产生较少的FeO,而且易于使FeO还原,有效抑制熔池中产生的CO气体的化学反应,提高抵抗CO的能力。孔隙率。另外,铝还可以与氮结合并固氮作用,因此它也可以降低氮的孔隙率。但是随着铝的脱氧作用,生成的Al 2 O 3的熔点很高(约2050℃),在熔池中呈固态,容易引起焊渣。同时,铝焊丝容易引起飞溅,铝含量过高也会降低焊缝金属的抗热裂性,因此焊丝中铝的含量必须严格控制,不应过多。如果适当控制焊丝中的铝量,则焊接金属的硬度,屈服点和拉伸强度会略有增加。
钛(Ti)
钛也是一种强大的脱氧元素,也可以与氮TiN合成,并在固氮中发挥作用,提高焊缝金属的抗氮孔隙率。如果焊缝组织中的Ti和B(硼)含量合适,则可以精炼焊缝组织。
钼(Mo)
合金钢中的钼可以提高钢的强度和硬度,细化晶粒,防止回火脆性和过热趋势,提高高温强度,蠕变强度和持久强度,钼含量低于0.6%,可以提高塑性,降低钢化趋势。产生裂纹,提高冲击韧性。钼具有促进石墨化的趋势。因此,一般的含钼耐热钢例如16Mo,12CrMo,15CrMo等包含约0.5%的钼。钼在合金钢中的含量在0.6〜1.0%,钼会使合金钢的塑性和韧性下降,增加了合金钢的淬火倾向。
钒(V)
钒提高了钢的强度,细化了晶粒,降低了晶粒生长的趋势并提高了淬透性。钒是一种很强的碳化物形成元素,所形成的碳化物在650°C以下稳定。具有延缓衰老的作用。碳化钒是高温稳定的,因此增加了钢的高温硬度。钒可以改变钢中碳化物的分布,但是钒往往会生成难熔氧化物,从而增加了气焊和气割的难度。一般焊缝中的钒含量约为0.11%,可起到固氮作用,不利于有益。
注意:如果您有任何疑问,请立即与我们联系!