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昆明市焊工培訓(xùn)學(xué)校:為什么高碳鋼比較難焊?

[日期:2022-11-10]   來(lái)源:云南技能考試網(wǎng)  作者:云南技能考試網(wǎng)   閱讀:573次

焊工是一種特種作業(yè)工種,從事焊工相關(guān)規(guī)定工作必須持證上崗,熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗,全國(guó)通用。

考試形式:本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目,滿分均為100分,及格分均為80分。

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焊工短期技能培訓(xùn)內(nèi)容:

第一周:焊工基礎(chǔ)(電焊工安全操作規(guī)范及設(shè)備工具的安全使用)手工電弧焊操作技能培訓(xùn)(例如:手工焊接設(shè)備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能,單面焊雙面成型技術(shù)的操作技巧)。

第二周:氧、乙炔焊接與切割,等離子弧切割(氣焊與切割設(shè)備的使用及安全操作規(guī)程),各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。

第三周:手工鎢極氬弧焊技術(shù)(例如:氬弧焊設(shè)備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程);氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧;常用有色技術(shù)材料,例如:鋁合金材料的焊接技巧。

第四周:二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊技術(shù)(例如:二氧化碳焊接設(shè)備、設(shè)備工具的安全操作規(guī)程);二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接位置的操作技巧。

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為什么高碳鋼比較難焊?


高碳鋼是指w(C)高于0.6%的碳鋼,它比中碳鋼具有更大的淬硬傾向,并形成高碳馬氏體,對(duì)冷裂紋的形成更為敏感。

同時(shí),焊接熱影響區(qū)內(nèi)形成的馬氏體組織,性能硬而脆,導(dǎo)致接頭的塑性和韌性大大下降,因此高碳鋼的焊接性相當(dāng)差,必須采取特殊的焊接工藝,才能保證接頭的性能。

因此,在焊接結(jié)構(gòu)中,一般很少采用。高碳鋼主要用于要求高硬度和耐磨性的機(jī)器零部件,如轉(zhuǎn)軸、大型齒輪和聯(lián)軸器等[1]。

為節(jié)省鋼材,簡(jiǎn)化加工工藝,這些機(jī)器零部件也往往采用焊接結(jié)構(gòu)組合而成。在重型機(jī)器制造中,也會(huì)碰到高碳鋼部件的焊接問(wèn)題。

在制定高碳鋼焊件的焊接工藝時(shí),應(yīng)全面分析可能產(chǎn)生的各種焊接缺陷,并采取相應(yīng)的焊接工藝措施。


1 高碳鋼的焊接性

1.1 焊接方法
高碳鋼主要用于高硬度和高耐磨性的結(jié)構(gòu),所以主要的焊接方法是焊條電弧焊、釬焊和埋弧焊。
1.2 焊接材料
高碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強(qiáng)度。焊條電弧焊時(shí)一般選用去硫能力強(qiáng)、熔敷金屬擴(kuò)散氫含量低、韌性較好的低氫型焊條。
在要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度時(shí),應(yīng)選用相應(yīng)級(jí)別的低氫型焊條;在不要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度時(shí),應(yīng)選用強(qiáng)度級(jí)別低于母材的低氫型焊條,切記不能選擇強(qiáng)度級(jí)別比母材高的焊條。
如果焊接時(shí)母材不允許預(yù)熱,為了防止熱影響區(qū)冷裂紋,可選用奧氏體不銹鋼焊條,以獲得塑性好、抗裂紋能力強(qiáng)的奧氏體組織。
1.3 坡口制備
為了限制焊縫金屬中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)減少熔合比,所以焊接時(shí)一般采用U型或V型坡口,并注意將坡口及坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹等處理干凈。
1.4 預(yù)熱
采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí),焊前必須預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在250℃~350℃。
1.5 層間處理
多層多道焊時(shí),第一道焊采用小直徑焊條,小電流焊接。一般將工件置于半立焊或使用焊條橫向擺動(dòng),以使整個(gè)母材熱影響區(qū)都在短時(shí)間內(nèi)受熱,以獲得預(yù)熱和保溫效果。
1.6 焊后熱處理


焊后立即將工件放入加熱爐中,在650℃進(jìn)行保溫進(jìn)行消除應(yīng)力退火[3]。



2高碳鋼的焊接缺陷及防止措施

由于高碳鋼淬硬傾向很大,在焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋。




2.1 熱裂紋的防止措施
1)控制焊縫的化學(xué)成分,嚴(yán)格控制硫、磷的含量,適當(dāng)提高含錳量,以改善焊縫組織,減少偏析。
2)控制焊縫斷面形狀,寬深比要稍大些,以避免焊縫中心的偏析。
3)對(duì)剛性大的焊件,應(yīng)選擇合適的焊接參數(shù)、合適的焊接次序和方向。
4)必要時(shí)采取預(yù)熱和緩冷措施,來(lái)防止熱裂紋的產(chǎn)生。
5)提高焊條或焊劑的堿度,以降低焊縫中的雜質(zhì)含量,改善偏析程度。
2.2 冷裂紋的防止措施[4]
1)焊接前預(yù)熱和焊后緩冷,不僅可以降低熱影響區(qū)的硬度和脆性,而且還可以加速焊縫中的氫向外擴(kuò)散。
2)選擇合適的焊接措施。
3)采用合適的裝配和焊接順序,減小焊接接頭的拘束應(yīng)力,改善焊件的應(yīng)力狀態(tài)。
4)選擇合適的焊接材料,焊前要烘干焊條、焊劑,并做到隨取隨用。
5)焊前應(yīng)仔細(xì)清除坡口周圍基本金屬表面的水、銹等污物,以降低焊縫中擴(kuò)散氫的含量。
6)焊前應(yīng)立即進(jìn)行去氫處理,使氫從焊接接頭中充分逸出。
7)焊后應(yīng)立即進(jìn)行消除應(yīng)力的退火處理,促使焊縫中的氫向外擴(kuò)散。

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