在研究气保护药芯焊丝时发现,熔敷金属中含少量Ni,可具有良好的低 温韧性,抗裂性能好,熔敷效率高,电弧穿透力大,呈喷射状的飞溅小,操作容 易,适合全位置焊接。 黄治军【5】等人采用埋弧焊工艺研究了Ni对低合金高强钢焊缝强韧性的影 响,对不同焊缝进行了化学成分分析,系列温度冲击试验,熔敷金属化学成分分 析结果见表1.1。2种焊缝中C、Mn、Si、S、P元素的含量大致相同,只是2号 焊缝添加了O.24%Ni元素,试验结果表明,Ni元素对低温冲击韧性有明显的改 善作用,如图1.1所示。2号焊缝.60冲击吸收能量为122J,其脆性转变温度为 .60,而1号焊缝.60冲击吸收能量只有14J,脆性转变温度约为.30。 北京工业大学工学硕士学位论文 表1.1熔敷金属的化学成分(质量分数%) T:出1el一1 Chemical composition ofweld metal(wt.%) 碉噩li口口 温度尸C图1.1不同温度的焊缝冲击吸收能量 Fig.1 1hrlpact Valueof welding metalindi位fent temperamre 王君民研究了碱性焊条中Mo、Ni对焊缝强度与韧性的影响【6】:钼元素对焊 缝强度的提高有显著作用,但其会造成焊缝低温韧性大幅下降;镍元素在其含量 较低的情况下,对焊缝强度的提高作用不明显,但对焊缝韧性的提高具有积极作 用,而且在与钼元素共存时,镍元素的含量应为钼元素含量的6倍以上才能保证 焊缝具有良好的低温冲击韧性。 Ti是缩小丫相区的元素,使A3点温度提高、A4点温度降低【_71。焊缝中随着 Ti的加入,氧含量会减少。Saggese和Abson等人的研究表吲8】:当焊缝中Ti 与(O+S)含量比值在1/15时可获得最佳的针状铁素体含量,按照这个比值可以得 出焊缝中Ti含量临界值为O.003%。文献[9]的研究表明Ti:O的最佳值应为1:10。 加入微量的Ti(约o.003%)就会对焊缝的显微组织和力学性能产生较大的影响【10】, 熔敷金属中Ti含量达O.001%时,显微组织将从80%的侧板条铁素体变为60%的 针状铁素体。Ti含量小于O.003%时,随着Ti含量的增加,针状铁素体数量增加。 但当Ti含量大于0.003%时,针状铁素体数量随着Ti含量的增加而减少。由于 Ti含量的增加,焊缝中非金属夹杂物Si02逐渐被Ti02代替。熔敷金属的硬度和 第l章绪论强度随Ti的增加而增大,但冲击韧性却有两个最佳值,其对应的Ti含量分别为 O.003%和O.2%【11】。 Ti和之间存在很强的交互作用。Ti和交互作用时,对焊缝组织有重 大的影响。随着含量的不同,Ti对焊缝组织数量的影响也不同。当Mn含量 较高时,Ti对先共析铁素体网的影响不显著,但Ti的微量变化即可引起针状铁 素体数量的急剧增加。当含量较低(小于1.05%)时,随着Ti含量的增加,先 共析铁素体网状组织增加,而针状铁素体数量增加不明显。加入适量的Ti,在丫一a 相变之前会首先析出弥散细小的TiN夹杂物,在相变时作为形核核心生成大量细 小的针状铁素体组织。当含量为1.35%时,加入0.0036%左右的Ti可获得最 多的针状铁素体,从而获得良好的焊缝综合力学性能【121。焊缝中加入Mo,Ti会 降低丫一a相变温度,并使相变温度区间缩小。但Mo含量超过O.5%时会形成上 贝氏体组织,反而降低焊缝的韧性。有关研究认为【13】:当Mo含量为O.1￣0.35%, Ti为O.003￣o.006%时,会在熔敷金属中生成晶粒尺寸均匀的针状铁素体组织, 此时焊缝的冲击韧性最高。 Ti和灿之间存在着复杂的交互作用。础能够减少焊剂中Ti的过渡系数和 减少焊缝中Ti氧化物的形成。Evans进行了灿和Ti交互作用的试验研究,研究 表明【14】:当焊缝中触含量达到0.006%时,将限制Ti的有利影响。适量的砧含 量和少量的Ti,可改善焊缝的力学性能,如果找不到灿和Ti的最佳比例,就焊 缝针状铁素体含量和韧性而言,A1含量应该尽可能低,Ti含量应保持在 O.003~O.006%的范围内。 B对焊缝组织和性能的影响较为复杂,在含有氧化性更强的金属存在的情况 下才较为明显。试验研究表吲15】:随着焊缝中B含量的增加,先共析铁素体量 减少,侧板条铁素体消失,针状铁素体量增加,从而得到细小的焊缝显微组织。 但当焊缝中Ti含量