
1. 合金元素在焊材中的应用与作用
在焊丝中,常常含有Si、Mn、S、P、Cr、Al、Ti、Mo、V等合金元素。这些元素对焊接性能的影响各有侧重。
2. 硅(Si)的作用
硅作为脱氧剂,可防止铁与氧化合,还原FeO。然而,单独使用硅脱氧时,生成的SiO2熔点高且颗粒细小,不易从熔池中浮出,可能导致焊缝金属夹渣。
3. 锰(Mn)的作用
锰与硅相似,具有脱氧能力,但脱氧效果稍逊。单独使用锰脱氧时,生成的MnO密度大且不易浮出。此外,锰与硫反应生成硫化锰(MnS),可降低由硫引起的热裂纹倾向。
4. 硫(S)的影响
硫在钢中以硫化铁形式存在,降低钢的韧性。在热加工时,由于加工开始温度与铁和硫化铁共晶熔化温度相近,导致加燃笑工开裂,产生“硫的热脆性”。硫在焊接时易引做段扰起热裂纹,因此需严格控制硫的含量。
5. 磷(P)的影响
磷在钢中强化作用仅次于碳,提高钢的强度和硬度,但降低塑性和韧性,尤其在低温下影响严重。磷增加钢的裂缝敏感性,需严格限制其在钢中的含量。
6. 铬(Cr)的作用
铬能提高钢的强度和硬度,抗氧化能力和耐热性,广泛应用于奥氏体不锈钢和耐热钢中。铬的含量对奥氏体不锈钢的热裂缝倾向有重要影响,需控制在合理范围内。
7. 铝(Al)的作用
铝是强烈的脱氧元素之一,能减少CO气孔,固氮减少氮气孔。然而,铝的含量过高会导致焊缝夹渣、飞溅增多,降低抗热裂能力,需严格控制在适当范围内。
8. 钛(Ti)的作用
作为脱氧元素,钛能与氮化合成TiN固氮,细化焊缝组织。Ti和B在焊缝组织中的适当含量,能进一步细化焊缝结构。
9. 钼(Mo)的影响
钼能提高钢的强度、硬度,细纯旦化晶粒,减少回火脆性和过热倾向。钼的含量在0.5%左右时,有利于提高塑性和韧性,减少裂纹倾向。
10. 钒(V)的作用
钒能提高钢的强度,细化晶粒,降低晶粒长大倾向,提高淬硬性。适当含量的钒可以起到固氮作用,改善焊接性能。然而,钒生成的氧化物增加了气焊和气割的困难。