合金结构钢三棱钻杆焊接工艺研究

合金结构钢 合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素（如铬、 镍、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等），有的还含有某些非金属元素（如 硼、氮等）的钢。合金钢中由于含有不同种类和数量的合金元素，并采取适当的工艺措施， 便可分别具有较高的强度、韧性、淬透性、耐磨性、耐蚀性、耐低温性、耐热性、热强性、 红硬性等特殊性能。 一、合金钢发展 合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当 时由于钢的生产量和使用量不断增大，机械制造业需要解决钢的加工切削问题，1868年英国 人马希特(r.f.mushet)发明了成分为2.5%mn-7%w的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。随 着商业和运输的发展，1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%cr)在密西西比河上建造了跨度为158.5 米的大桥；由于加工构件时发生困难

普通低合金结构钢 普通低合金结构钢 随着工业交通和科学技术的发展，普通碳素钢已不能满足重要工程结构和新型机器设 备的需要。近40多年来普通低合金钢得到迅速的发展。这类钢合金元素较低，其屈服极 限比碳素钢高25％至100％以上，时效倾向小，并具有良好的焊接性和耐蚀性。这类钢一 般是在热轧和正火下使用，生产过程简单，成本低廉，适宜于大生产，因此广泛用于制造 桥梁、船舶、车辆、工业和民用建筑、管道、起重运输机械等。使用普通低合金钢代替普 通碳素钢可以节省钢材20％～30％以上，减轻运输机械的自重，增加有效载重，可以使一 些机械的结构得到改善，并能增加使用寿命。 一、对普通低合金结构钢的性能要求 对一般用途的普通低合金结构钢，主要有一下要求： （一）良好的综合力学性能 采用普通低合金结构钢的主要目的是减轻金属结构的重量，提高其可靠性，因此首先 要求钢材具有较高的屈服强度，但由于其工作条件

第三章合金结构钢

合金结构钢的热处理工艺性能 牌号 材料 类别 临界温度 ac1/ar1( ℃) 临界温度 ac3/ar3( ℃) 临界温度 ms/mz(℃) 热加工温度 退火温 度(℃) 退火冷 却方式 退火 硬度 hb 正火 温度 (℃) 正 火 冷 却 方 式 正火 硬度 hb 高 温 回 火 温 度 ( ℃ ) 高温 回火 硬度 hb 渗碳温 度(℃) 渗碳一 次淬火 温度 (℃) 渗碳 二次 淬火 温度 (℃) 渗碳 降温 淬火 温度 (℃) 渗碳冷却剂加热 (℃) 始锻/ 终锻 (℃) 20mn2 合 金 结 构 钢 725/61 0 840/74 0 400 1200～ 1240 1180～ 1200/ ≥850 850～ 880 炉冷 ≤ 187 870 ～ 900 空 冷 67 0 ～ 70 0 ≤ 187 910

低合金结构钢co2气体保护焊工艺探析——通过各种形式液压支架制造的实例，介绍了用co：气体保护焊焊接强度等级不同的低舍金结构钢构件的焊接工艺，提出了焊接方法、焊接速度及焊接参数的选定。

合金结构钢（gb377-82）、不锈钢棒（gb1220-84） 钢号 （应用） 热处理 试样 直径 mm 力学性能硬度 淬火回火 抗拉强 度 屈服 限 伸长 率 收缩 率ψ 冲击值 退火或高温回火 状态的布氏硬度 温度℃冷却剂温度℃冷却剂 mpa%压痕直 径≥ mm hb*≤ ≥ 合金结构钢 20mn2 850 850 水、油 水、油 200 440 水、空气 水、空气 15785588104058.54.4187 35mn2840水500水25834686124568.74.2207 45mn2840油550水、油25883735104058.84.1217 35simn900水570水、油25883735154558.84.0229 4

钢 种 成分特点与合金化 原则 性能特点使用态 组织 典型钢号及其应用热处理特点 低 合 金 高 强 度 钢 ①低c:＜0.2%②me 以mn为主,mn和si 固溶强化③加入 v,nb,ti等元素细 化f晶粒和细化k 而沉淀强化④加入 p、cu抗腐蚀 ①高强 度:σs＞ 300mpa② 高韧性③ 良好焊接 性能和冷 成形性能 p细＋f按σs分6级:①低强 度级别:16mn一般工程 结构②中等强度级 别:15mnvn大型桥梁,锅 炉,船舶,焊接结构.③ 高强度级别:18mnmonb 高压锅炉,高压容器 一般供应状态 (热轧空冷)下 直接使用,不 热处理。焊接 结构可进行一 次正火,改善 焊区性能 合 金 渗 碳 钢 ①低c:0.1%～ 0.25%②加入提高 淬透性元素 cr,ni,mn,b③加入 mo,w,v,nb,ti等阻 碍

本文简要介绍了q345c钢材的基本性能,在现场焊接时的焊接工艺及焊接操作基本要领。

分析前罩部件焊点脱落原因和不同热处理工艺对前罩部件焊点牢固性的影响情况,研究中碳结构钢焊接工艺.试验结果表明,采用焊后去应力回火并调整加工路线能满足前罩部件的使用强度要求,从而保证产品质量稳定.

合金结构钢的定义与分类 一、调质钢 经受淬火和在ac1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。传统 的调质钢是指淬火和高温火钢 调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。 调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一 种或几种合金元素。具有较低或中等的合金化程度。钢中合金元素的 作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综 合性能。 热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在 500℃--650℃回火。热处理后的金相组织是回火索氏体。这种组织具 有强度、塑性的韧性的良好配合。 调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求 外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性 转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。在特定条件下，还要求具有耐磨 性、耐蚀性和一定的抗热性。由于调质钢最终采用高温回火，能使钢 中应力完全消

低合金结构钢(GB1591-88)(一)

版次年月日日期 哈尔滨电机厂 有限责任公司 共页第页 ⅲ－44 0ea.640.129－2000 代替0ea.640.129－93 21 低合金结构钢厚钢板 1范围 本标准适用于厚度为4mm～60mm的低合金结构钢热轧厚钢板。厚度大于60mm的钢板， 力学性能按供需双方协议供应，主要用于承受重载荷的结构零件，如大型水轮机蜗壳、座环、 压力容器等。 2引用标准 gb/t3274－1988碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 gb/t1591－1994低合金结构钢 gb/t709－1988热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 gb/t247－1997钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 3钢板的尺寸、外形及允许偏差 3.1钢板的尺寸及允许偏差应符合表1的规定。 3.2表面质量 3.2.1钢板

牌号主要特征应用举例 20mn2 具有中等强度，较小截面尺寸的20mn2和 20cr性能相似，低温冲击韧度、焊接性能 较20cr好，冷变形时塑性高，切削加工性 良好，淬透性比相应的碳钢要高，热处理 时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向 用于制造截面尺寸小于50mm的渗碳零 件，如渗碳的小齿轮、小轴、力学性能 要求不高的十字头销、活塞销、柴油机 套筒、汽门顶杆、变速齿轮操纵杆、钢 套，热轧及正火状态下用于制造螺栓、 螺钉、螺母及铆焊件等 30mn2 30mn2通常经调质处理之后使用，其强度 高，韧性好，并具有优良的耐磨性能，当 制造截面尺寸小的零件时，具有良好的静 强度和疲劳强度，拉丝、冷镦、热处理厂 艺性都良好，切削加工性中等，焊接性尚 可，一般不做焊接件，需焊接时，应将零 件预热到200℃以上，具有较高的淬透性， 淬火变形小，但有过热、脱碳敏感性及回 火脆性 用于制造汽车、拖

低合金结构钢(GB1591-88)(二)

目前常用的焊接工艺有： →电弧焊（氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、气体 保护焊） →电阻焊 →高能束焊（电子束焊、激光焊） →钎焊 →以电阻热为能源：电渣焊、高频焊； →以化学能为焊接能源：气焊、气压焊、爆炸焊； →以机械能为焊接能源：摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊 焊接工艺精度变形热影响焊缝质量焊料使用条件 激光焊精密小很小好无 钎焊精糙一般一般一般需要整体加热 电阻焊精糙大大一般无需要电极 氩弧焊一般大大一般需要需要电极 等离子焊较好一般一般一般需要需要电极 电子束焊精密小小好无需要真空 1．电弧焊 电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保 护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。绝大部分电弧焊是以电极与工 件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时，可以采用

本文主要通过对碳素结构钢与低合金高强钢的焊接性能进行分析,选用适宜的焊接方法、焊接材料,采取相应的质量控制措施,制定了适宜的焊接工艺,确保产品焊接接头性能符合产品技术条件要求,为企业创造更大效益。

铝及铝合金材料的应用日益广泛,焊接技术不断提高,在电机行业的应用也很有前景。铝镁硅合金锻件以其质量高、强度高、密度小、焊接性较好等优点,已开始在电机转子制造中使用,而脉冲mig焊是较理想的焊接方法。这种焊接方法效率高、接头质量好,能够达到转子的制造要求。

三棱钻杆在松软突出煤层中应用广泛,但在使用过程中发现,公母接头同轴度超差,钻杆在连接处弯曲,导致钻杆与导向套铜套摩擦且在薄弱处易发生断裂.为解决这一问题,设计了焊接工装,简要叙述了该工装主要零件的设计.实践证明,使用该工装可有效地解决三棱钻杆同轴度超差的问题,钻杆质量得到进一步的提升.

q345a钢现在广泛的应用在建筑、汽车、造船等行业中,但是在焊接过程中由于线能量选择不当导致q345a钢容易出现脆化、冷裂等缺陷.本试验是选用e5003焊条,采用90a、110a、140a焊接电流,单层和三层焊q345a钢试板.利用4xa金相显微镜观察熔合区、焊缝、热影响区的微观组织,利用hv-1000显微硬度计在熔合区附近打硬度,利用型号为jb-300b摆锤式冲击试验及做冲击试验,结果证明:其它参数一定,110a焊接电流单层焊、多层焊熔合区组织为铁素体+珠光体,硬度熔合区最高,熔合区冲击功与母材基本相同.

美国芬可乐合金结构钢。具有淬透性好的渗碳钢,表面硬度高,耐磨性好。可用于制造齿轮、蜗轮、塑料模具、汽轮机油封和汽油套等。力学性能:抗拉强度σb≥735(75)mpa;屈服强度σs≥490(50)mpa;伸长率δ5≥11%;断面收缩率ψ≥45%;冲击功akv≥55j;冲击韧性值αkv≥69(7)j/cm~2;硬度≤179hb。试样毛坯尺寸为15mm。

45crni钢是中国国家标准规定的一种合金结构钢的牌号。统一数字代号:a40452。对应国外的牌号:美国的3140、英国的640m40、法国的35nc6。性能和40crni相近,由于含碳量高,因而其强度和淬透性均稍有提高。用于制造各种重要的调质件,与40crni用途相近。如制造内燃机曲轴、汽车和拖拉机主轴、连杆、气门

42simn是合金结构钢,统一数字代号a10422,执行国家标准gb/t3077—1999。化学成分是此钢的特性之一,每种规格都有一定的化学成分,不同规格(板材、棒材、带材、线材)的化学成分一般是不同的。不管材料处于什么状态,随着温度、压力的变化,体积或化学成分也会发生相应的变化。化学成分代表每单位体积内的质量,间接地影响着材料价格。所以,化学成分也是选材一个重要的考虑因素。性能与35simn钢基本相