鋅合金與碳鋼焊接?碳鋼和合金鋼焊縫中,可能存在的主要合金元素有:錳Mn、矽Si、钛Ti、鉻Cr、钼Mo、釩V、鎢W、铌Nb、鎳Ni、硼B、鋁Al等這些合金元素在焊縫中主要以化合物或固溶體的形态存在,我來為大家科普一下關于鋅合金與碳鋼焊接?以下内容希望對你有幫助!
碳鋼和合金鋼焊縫中,可能存在的主要合金元素有:錳Mn、矽Si、钛Ti、鉻Cr、钼Mo、釩V、鎢W、铌Nb、鎳Ni、硼B、鋁Al等。這些合金元素在焊縫中主要以化合物或固溶體的形态存在。
合金元素的化合物主要有:碳化物、氧化物、氮化物、硫化物和金屬之間的化合物。
碳化物:Fe3C、Mn3C、Cr7C3、MO2C、WC、VC、NbC、TiC等。
氧化物:FeO、SiO2等。
氮化物:VN、TiN、NbN、AlN等。
硫化物:MnS、FeS等。
金屬間化合物:Mg2Pb、CuZh、Al2Zh3等。
容易形成碳化物的合金元素有:Ti、V、Nb、Cr、Mo.
容易形成氮化物的合金元素有:Ti、V、Nb、Al、B。
凡是加入碳鋼或合金鋼焊縫中的合金元素都能與鐵固溶,形成固溶體。
固溶體:有幾種不同化學組份物質組成的均勻晶體,以一種組分為溶劑,在固态下溶有其他溶質的分子和原子而形成的晶體。二.合金元素對焊縫金屬的強化作用1.固溶強化作用:
合金元素Mn、Cr、Ni、Si、Mo、W、V等固溶于鐵素體中,可使鐵素體的強度和硬度提高,稱為固溶強化。
有些合金元素在一定含量時,如Mn、Cr、Ni不但有固溶強化作用,還有提高焊縫金屬的韌性的作用。
2.析出強化作用:
元素C、B、Mo、Ti、V、Nb在固溶體中是有限固溶元素,當焊縫金屬結晶和冷卻過程中析出碳化物、氮化物、金屬間化合物,可提高焊縫金屬的強度和硬度,稱為析出強化。
3.細化晶粒強化:
合金元素Ti、Zr、Al、V、B、Mo等在焊縫金屬結晶時,有細化晶粒的作用,可提高焊縫金屬的強度和韌性。
三.合金元素對焊縫金屬組織的影響1.奧氏體形成元素:
在焊縫金屬冷卻過程中,C、Mn、Ni、Cu、Co合金元素可以擴大γ區域,稱為奧氏體形成元素。
2.鐵素體形成元素:
在焊縫金屬冷卻過程中,Ti、Mo、Nb、V、Zr、Al、Si、Cr等元素可以擴大α區域,稱為鐵素體形成元素。
四.一些常見合金元素的作用碳C元素:
可以提高焊縫金屬強度,可作堆焊焊條的脫氧劑,但會使塑性降低,韌性下降,過多的C,容易形成CO氣孔,使裂紋傾向增大。
Mn元素:
錳元素是焊縫強化元素,可作脫氧劑,還有脫硫的作用,在一定的含量時,可提高焊縫金屬的塑性和韌性。
Si元素:
矽元素可以提高焊縫金屬的強度,能降低焊縫金屬的氧,但含量過高時,會使焊縫金屬的塑性和韌性下降。
Ti元素:
钛元素可作脫氧劑,有減少固溶氮的作用,可細化晶粒。一定量的钛有利于改善焊縫金屬的塑性和韌性。
Ni元素:
低合金鋼焊縫金屬中含有少量鎳,可以改善焊縫金屬抗冷裂能力,提高焊縫金屬的低溫沖擊韌性。
Cr元素:
鉻元素容易與碳元素反應生成碳化物Cr7C3成為彌散分布的硬質相,顯著提高堆焊金屬的硬度,會得到我們需要的耐磨合金。這對堆焊焊條的研制具有很重要的意義!
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