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合金元素对进口hardox500耐磨板焊缝性能的影响

作者:www.yswajueji.com 发布于:2019/10/22 20:41:47 点击量:

(1)钼的影响

在进口hardox500耐磨板中,钼也是一种固溶强化的合金元素,其强化作用比锰、镍、铬等合金元素更大。钼能提高进口hardox500耐磨板的淬硬性,细化晶粒,少量的钼可提高进口hardox500耐磨板焊缝金属在焊后状态和消除应力状态下的缺口冲击韧度。钼也是一种碳化物形成元素,当与铬元素同时加入焊缝金属时,可提高热强性。由于钼能防止进口hardox500耐磨板的回火脆性,故它已成为低合金耐热钢中的重要合金成分之一。在低合金焊缝金属中加入适量的钼,可同时产生细化晶粒、形成碳化物和金属间相,并使硫化物夹杂成球状分布的作用,不仅提高常温和高温冲击韧度,而且减少了热裂的危险。因此,在进口hardox500耐磨板埋弧焊焊丝中,钼是最常用的合金元素之一,w(Mo)应控制在0.2%-0.6%的范围内。过量的钼可能加剧焊缝金属对再热裂纹和热裂纹的敏感性。

(2)铌的影响

铌是一种微量合金元素,其作用相似于钼,也常用于细化晶粒。少量的铌能显著地提高某些进口hardox500耐磨板的屈服点和缺口冲击韧度。但在焊缝金属中,铌促使片状马氏体和粗大碳化物的形成,降低了焊后状态焊缝金属的缺口冲击韧度。在消除应力状态,针状马氏体分解成铁素体-碳化物,使焊缝金属的韧性有所提高,强度略有降低;在正火状态下,焊缝金属内的沉淀相产生集聚而使韧性进一步提高。当焊缝金属内同时存在钼和钒时,含铌焊缝金属在500-700℃温度范围内热处理时,可能由于碳氮化合物的沉淀而变脆。在焊缝金属中加入少量的硼,可以遏制这种消除应力处理脆变。

铌还可能与其他元素形成低熔点共晶相而提高了焊缝金属的热烈敏感性。因此,焊缝金属中的w(Nb)应严格控制,最好限制在0.03%以下。在不开坡口对接缝焊接时,应注意到母材中的铌混入焊缝金属而产生的不利影响。

(3)钒的影响

钒能显著地提高焊缝金属的屈服点和抗拉强度。在一定的含量范围内,钒能改善焊后状态下焊缝金属的冲击韧度。在时效状态,焊缝金属的脆性转变温度会提高近40℃,但在-20℃温度下仍有较高的缺口冲击韧度。这是因为钒能与氮结合成氮化钒而提高了缺口冲击韧度。

(4)钛的影响

钛的作用与钒相似。它能显著地提高焊缝金属抗拉强度,同时对缺口冲击韧度产生有益的影响。焊缝金属中最合适的钛含量取决于焊缝强度等级和氧含量。例如在中等强度焊缝金属中,最合适的w(Ti)=0.01%,而在高强度焊缝中,w(Ti)=0.015%左右的焊缝金属韧性最好。

钛的作用与同时存在的碳化物形成元素的种类和含量有关。在钒或铌渗合金的焊缝金属中,加入w(Ti)=0.05%以下,可明显地降低其脆性转变温度。

(5)铝的影响

铝是一种良好的脱氧剂,也是一种脱氮剂,铝还具有细化晶粒的作用,常用于细晶粒进口hardox500耐磨板的冶炼。

但在埋弧焊焊缝金属中,铝却导致缺口冲击韧度的恶化。因为以铝脱氧时,可使硫化物沿晶界分布。当焊缝中w(Al)为0.03%-0.11%时,还可能引起热裂纹。据此,在埋弧焊焊丝中不应加铝。焊接铝镇静钢时,母材中的铝可能混入焊缝中,而降低焊缝的冲击韧度。为防止热裂纹的形成和韧性的降低,在埋弧焊焊接含铝的进口hardox500耐磨板时,应尽可能采用低硫的焊丝和脱硫能力较强的焊剂。


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