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铸钢件焊接或补焊焊缝强度匹配技巧

【摘要】:3)焊接强度低于母材,称为低强匹配。对于焊缝金属强度问题,从结构安全性考虑,一般要求焊缝强度等于或大于母材的强度,即所谓等强匹配或超强匹配,认为焊缝强度高一些更为安全。实践表明,在铸钢件焊接或补焊中,对于承载或承受拉伸应力的焊缝,应适当提高焊缝金属的强度级别,通常按“等强匹配”选用焊接材料。这样,不但可简化焊接工艺,还能提高焊接区或补焊区的抗裂性,防止由于焊缝强度过高将疏松的母材拉裂。

保证铸钢件焊接接头或补焊区的强度是铸钢件焊接或补焊中首先要考虑的问题,在实际铸钢件焊接或补焊中,焊缝与母材在强度上的匹配关系有以下三种。

1)焊接强度等于母材,称为等强匹配。

2)焊缝强度超出母材,称为超强匹配(或称高强匹配)。

3)焊接强度低于母材,称为低强匹配。

焊缝的强度匹配系数S=Rmw/Rmb是表征接头力学非均质性的参数,Rmw为焊缝强度,Rmb为母材强度。对于焊缝金属强度问题,从结构安全性考虑,一般要求焊缝强度等于或大于母材的强度,即所谓等强匹配或超强匹配,认为焊缝强度高一些更为安全。但实际生产中,多是按照熔敷金属强度来选择焊接材料,而熔敷金属强度不等于焊缝强度,特别是高强钢用的焊接材料,焊缝金属的强度往往比熔敷金属的强度高出不少。所以就会出现名义“等强”而实际“超强”的结果。

对于强度级别更高的钢种,要使焊缝金属与母材达到“等强匹配”仍存在一些问题。例如使焊缝强度达到了等强,却使焊缝的塑性、韧性显著下降,焊接性变差。为了防止裂纹,焊接条件要求严格(如预热、控制温度等),焊接成本大大提高。

实践表明,在铸钢件焊接或补焊中,对于承载或承受拉伸应力的焊缝,应适当提高焊缝金属的强度级别,通常按“等强匹配”选用焊接材料。非承载焊缝或承受压应力的焊缝以及铸钢件表面疏松较为严重的部位(如冒口及增肉部位),应按“低强匹配”选用焊接材料。这样,不但可简化焊接工艺,还能提高焊接区或补焊区的抗裂性,防止由于焊缝强度过高将疏松的母材拉裂。