電焊防飛濺劑和鉬對(duì)低合金鋼影響
發(fā)布時(shí)間： 2013-3-8 16:38:29
含鉬量對(duì)焊縫組織的影響
添加鉬使顯微組織的侵蝕敏感性發(fā)生明顯變化。每條焊道之間的熱影響區(qū)形貌顯得模糊不清，并且保留著柱狀組織。
蓋面焊縫組織變化，蓋面電焊防飛濺劑焊縫的顯微要由先共析鐵素體、含有二次相的鐵素體和針體組成。先共析鐵素體的體積分?jǐn)?shù)隨著含鉬量的增加而連續(xù)減少，在1.1%Mo時(shí)幾乎完全消失。針狀鐵素體的體積分?jǐn)?shù)開始時(shí)隨著鉬量的增加而增加，當(dāng)鉬超過0.5%之后連續(xù)減少。含二次相鐵素體的體積分?jǐn)?shù)開始時(shí)隨著含鉬量的增加而稍有減少，而超過05%Mo后開始增多。
不含鉬和含有1.1%Mo蓋面電焊防飛濺劑焊縫顯微組織是存在差別的。隨著焊縫中含鉬量的增加，針狀鐵素體的板條尺寸減小，而馬氏體/奧氏體(M-A)二次相體積分?jǐn)?shù)增加。最后，針狀鐵素體被含有二次相的鐵素體所取代。
粗晶區(qū)組織變化。鉬對(duì)該區(qū)顯微組織的影響基本上與蓋面電焊防飛濺劑焊縫中所發(fā)生的相同，即使原始奧氏體晶界的鐵素體逐漸減少，最后幾乎完全消失。并且其晶粒由于添加鉬而發(fā)生細(xì)化，因而改變了粗晶區(qū)的特性。
細(xì)晶區(qū)組織變化。蓋面電焊防飛濺劑焊縫下方的細(xì)晶區(qū)顯微組織由于添加鉬也發(fā)生了顯著變化。該區(qū)中晶粒尺寸大小不均，等軸鐵素體晶粒逐漸被含成排二次相的鐵素體束團(tuán)組織所取代。從試驗(yàn)結(jié)果可知，開始加鉬到含量0.25%以前晶粒發(fā)生粗化，而后再增加鉬，晶粒逐漸細(xì)化。含1.1%Mo電焊防飛濺劑焊縫金屬的細(xì)晶區(qū)組織幾乎完全由含二次相的鐵素體組成。
含鉬量對(duì)焊縫力學(xué)性能的影響
對(duì)硬度的影響。鉬對(duì)含1.0%Mn的蓋面電焊防飛濺劑焊縫和鄰近焊縫熱影響區(qū)硬度的影響。添加鉬后，由于焊縫金屬固溶硬化和顯微組織變化，提高了柱晶區(qū)、粗晶區(qū)、細(xì)晶區(qū)和不完全相變區(qū)的硬度，并減少了這些不同區(qū)域之間的差別。
相比之下，不完全相變區(qū)的硬度隨鉬的增加而提高的程度比其他區(qū)要小。無鉬焊縫和1.1%Mo焊縫電焊防飛濺劑之間的硬度相差40～50HVo在蓋面焊縫下方經(jīng)過多次焊接熱循環(huán)后，無鉬焊縫稍有軟化，而含1.1%Mo焊縫稍有硬化。
對(duì)拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果可知，鉬對(duì)含不同錳量的焊縫拉伸性能的影響呈線性變化，其直線基本上是平行的。電焊防飛濺劑和鉬對(duì)焊縫強(qiáng)度的影響比錳大。含鉬量超過0.5%的焊縫經(jīng)消除應(yīng)力后強(qiáng)度有所提高，這可能是鉬引起的固溶強(qiáng)化和碳化物析出所致。
對(duì)沖擊性能的影響。添加鉬改變了電焊防飛濺劑焊縫的夏比沖擊溫度曲線的形狀，降低了上平臺(tái)沖擊吸收功?？梢?，鉬對(duì)沖擊吸收功的影響程度與焊縫含錳量有關(guān)。在低含錳量(0.65%、1.0%)時(shí)，添加鉬開始時(shí)對(duì)韌性有益，到0. 25%Mo時(shí)韌性達(dá)到最大值，其后再添加鉬對(duì)韌性有害。在高含錳量(1.4%、1.8%)時(shí)，添加鉬對(duì)韌性均不利。在含0.25%Mo時(shí)所得的最大韌性值隨含錳量的增加而減少，到含0. 25%Mo、1.0%Mn的焊縫可獲得最高的韌性值。
對(duì)含鉬焊縫來說，消除應(yīng)力處理在任何情況下對(duì)焊縫缺口韌性都是有害的，夏比V形缺口沖擊轉(zhuǎn)變溫度曲線均向高溫側(cè)移動(dòng)。這些曲線中沒有出現(xiàn)最大韌性值，其韌性下降比焊態(tài)更快。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，可能與電焊防飛濺劑焊縫在消除應(yīng)力處理中友生析出硬化有關(guān)。相比之下，含1.0%Mn焊縫所得的韌性為最佳。
綜上所述，在含錳焊縫中添加鉬后發(fā)生下列變化：①焊縫金屬中先共析鐵素體逐漸減少，針狀鐵素體比例開始時(shí)增加，隨后減少;②粗晶區(qū)和細(xì)晶區(qū)晶粒細(xì)化,不完全相變區(qū)形成鐵素體與碳化物束團(tuán)；③焊縫的硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均得到提高；④電焊防飛濺劑焊縫的韌性,在焊態(tài)、低錳時(shí)添加0.25%Mo是有益的，在消除應(yīng)力狀態(tài)下添加鉬均有害；⑤含0.25 %Mo、1.0%Mn的焊縫可得到最佳的力學(xué)性能匹配。
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本文參考《焊接材料手冊(cè)》一書。
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