焊接弯头良好的焊接性和成形工艺性
焊接是弯头的常用方法。金属结构要求焊缝与母材有牢固地结合、强度不低于母
材、焊缝的热影响区有较高的韧性、没有焊接裂纹。
焊接时,焊缝被钢液填充,电弧移走后,焊缝 的热量被周围的母材吸收,焊缝的冷速很大,往往 会因超过母材钢种的临界冷却速度而发生局部淬火, 产生相变。焊接后,焊缝热影响区的硬度分布如 图2.1所示。由于焊接时热影响区HAZ被加热至 A3线以上,在焊接后、急冷时容易发生局部淬火形 成马氏体组织,从而产生很大的焊接应力。热影响 区由于温度高还会引起晶粒粗化,这些都导致焊接 裂纹的产生。钢材的碳含量越高,焊缝处的硬化和 脆化倾向越显著,在焊接应力的作用下越容易产生 裂纹。因此,为了防止焊接裂纹的产生,钢的碳含 量应尽可能降低。
综合考虑钢的焊接性,以焊缝热影响区的硬度来判断的。经验表明,当其硬度达到
350HV时,易产生裂纹,故一般控制其硬度不超过250HV。一般来说,加入合金元素会 使钢的焊接性变差,影响大的是碳元素。合金元素恶化工程结构钢焊接性的因素有增加 钢的淬透性,焊后冷却时发生马氏体相变,升高内应力;钢中含碳量增高马氏体的比容和 硬度,引起内应力增加;降低Ms点,使马氏体转变温度降低,此时钢的塑性较差;钢中 含氢量高将使钢的塑性下降,引起氢脆。目前,通常用碳含量和焊接裂纹敏感性指数来评 价高强度低合金钢的焊接性。