CO2气体保护焊镀铜焊丝是一种高效、节能、节材的焊接材料,焊锋成型美观,适用于低碳钢和低合金钢的焊接。执行标准为<GB/T8110-1995>,其型号为H08Mn2SiA、H04Mn2SiTiA、H04Mn2SiAlTiA等。CO2焊丝,其含碳量都较低,大多都在0.1%以下,同时含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。这些合金元素对焊接性能有何影响,下面分别说明;fficeffice" />
1 ?6 N( s" O' D% o3 V5 A, S' d硅(Si)元素对焊接性有何影响?
9 n5 k0 V6 |% v3 n, `1 n3 m$ a 硅是焊丝中最常用的脱氧元素,它可以防止铁与氧化合,并可在熔池中还原FeO。但是单独用硅脱氧,生成的SiO2熔点高(约1710℃),且生成物的颗粒小,难以从熔池中浮出,易造成焊缝金属夹渣。
; t! G$ U2 J* u5 H1 O4 J: r锰(Mn)元素对焊接性有何影响?
# d O9 j3 a5 u2 e+ |5 W 锰的作用与硅相似,但脱氧能力比硅稍差一些。单独用锰脱氧,生成的MnO密度较大(15.11g/cm3),也不易从溶池中浮出。在焊丝中含锰,除了脱氧作用外,还能和硫化合生成了硫化锰(MnS),并被除去(脱硫),故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。
/ H- d% T$ h+ t4 N2 d" j( D! @由于单独用硅和锰脱氧,都难以除去脱氧的生成物。故目前多采用硅锰联合脱氧,使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐(MnO·SiO2)。MnO·SiO2的熔点低(约1270℃)且密度小(约3.6g / cm3),在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出,达到良好的脱氧效果。
( j" r9 a7 |+ x4 [- r: |! U 锰也是钢材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有很大影响。 - |) k* a( n/ y* I2 h) m/ q0 g
当Mn含量<0.05%时焊缝金属的韧性很高;
) l }& n2 i0 z8 J! k' V 当Mn含量>3%后又很脆; 4 u7 E: F9 h: \) e. D
当Mn含量 = 0.6~1.8%时,焊缝金属有较高的强度和韧性。 % U% y' s/ @6 L0 n- ^
硫(S)元素对焊接性有何影响? 4 j0 U4 C( k$ E+ @9 }0 X/ r) n
硫在钢中常以硫化铁的形式存在,并呈网状分布在晶粒边界,因而显著地降低钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低(985℃),因此,在进行热加工时,由于加工开始温度一般为1150~1200℃,而铁和硫化铁共晶已经熔化,从而导致加工时开裂,这种现象就是所谓“硫的热脆性”。硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。因此,一般在钢中对硫的含量都严格加以控制。普通碳素钢、优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、磷含量的多少。 2 h& d' o8 o; y# r$ G
前面提到,锰有脱硫作用,这是因为锰可与硫形成高熔点(1600℃)的硫化锰(MnS),它呈粒状分布于晶粒内。在热加工时,硫化锰有足够的塑性,因而消除了硫的有害作用。因此钢中保持一定的含锰量是有益的。
1 w2 Q: g) y9 r磷(P)元素对焊接性有何影响?
1 A1 } H+ }. t磷在钢中能全部溶于铁素体内。它对钢的强化作用仅次于碳,使钢的强度和硬度增加,磷能提高钢的抗腐蚀性能,而塑性和韧性则显著降低。特别在低温时影响更为严重,这称为磷的冷跪倾向。故它对焊接不利,增加钢的裂缝敏感性。作为杂质,磷在钢中的含量也要加以限制。 铬(Cr)元素对焊接性有何影响?
6 J0 [6 f0 W% b N, v g% e铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬具有很强的耐蚀、耐酸的能力,所以奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬(13%以上)。铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。因此,铬在耐热钢中应用也很广,如12CrMo、15CrMo 5CrMo 等钢中都含有一定量的铬。 & e- M, A, r: y
铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素,它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能力和机械性能。在奥氏体不锈钢中,当铬镍的总量为40%,Cr/Ni = 1时,有热裂缝倾向;当Cr/Ni = 2.7时,就没有热裂缝倾向。所以一般18-8型钢中Cr/Ni = 2.2~2.3左右时,铬在合金钢中就容易产生碳化物,使合金钢导热变差,容易产生氧化铬,使焊接造成困难。
8 J& E# D4 ~! d6 ]* ]7 G铝(AI)元素对焊接性有何影响?
! X+ B/ e4 _0 M+ ^ e& \ l+ P铝是强烈的脱氧元素之一,故用铝作脱氧剂,不仅可少产生FeO,且易于使FeO还原,有效地抑制在熔池中产生的CO气体的化学反应,提高抗CO气孔的能力。另外,铝还能和氮化合而起固氮作用,故也能减少氮气孔。但是用铝脱氧,生成的AI2O3熔点很高(约2050℃),以固态存在熔池中,容易引起焊缝夹渣。同时,含铝的焊丝容易引起飞溅,铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂能力, 因而焊丝中含铝量必须严格控制,不宜过多。若在焊丝中含铝量控制适当,则在焊缝金属的硬度、屈服点、抗拉强度均稍有提高。 ) R; a3 G( K3 M1 I; o2 B0 U
钛(Ti)元素对焊接性有何影响?, ) k; Q3 a; p7 u: Z# T! R
钛也是一种强烈的脱氧元素,且也能和氮化合成TiN而起固氮作用,提高焊缝金属抗氮气孔的能力。 # r+ ?/ m9 b& z7 j) i
若Ti和B(硼)在焊缝组织中含量适当,可以使焊缝组织得到细化。 4 t- Q' I, _" a! G" Y: d
钼(Mo)元素对焊接性有何影响? 5 C c0 I% J9 I/ u5 H* i: u: R
钼在合金钢中能提高钢的强度、硬度,细化晶粒,防止回火脆性和过热倾向,提高高温强度、蠕变强度及持久强度、含钼小于0.6%时,可以提高塑性,减少产生裂纹的倾向,提高冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo、12CrMo、15CrMo等含钼量约在0.5%左右。钼在合金钢中的含量在0.6 ~1.0%时,钼会使合金钢的塑性和韧性下降,增加合金钢的淬火倾向。
# [, p5 v0 {3 E: y& a3 e) l+ m9 }' x钒(V)元素对焊接性有何影响?
* X, c+ u% r. A4 C钒可提高钢的强度,细化晶粒,降低晶粒长大倾向,提高淬硬性。钒是较强烈的碳化物形成元素,所形成的碳化物在650℃以下都是稳定的。有时效硬化作用。钒的碳化物具有高温稳定性,因而能提高钢的高温硬度。钒能够改变碳化物在钢中的分布状况,但是钒容易生成难熔的氧化物,增加了气焊和气割的困难。一般焊缝中含钒量在0.11%左右时,可以起到固氮作用,变不利为有利。 |