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泻Φ挠跋欤筂n…Si系焊缝金属韧性下降。尤其是当针状铁素体少时,大大降低焊缝韧性,增加结晶裂纹的倾向。
因此,一般不在低合金高强度钢的焊接材料中加入铌。焊缝中的铌主要是由母材过渡进入的。如焊缝金属中含铌量不大于0。04%,不会使焊缝过于变脆。为防止焊缝金属中铌的有害作用,应尽量使晶粒细化和提高细针状铁素体的比例。
⑧ 钒的影响。钒是显著的强化元素,能提高焊缝金属的屈服点和抗拉强度。在一定的含量范围内,能改善焊后状态焊缝金属的冲击韧性。但是当含钒的焊缝金属进行消除应力处理时,由于形成了共格碳化物而使韧性急剧下降,强度性能大大提高。应此,含钒的焊缝金属最好不作焊后消除应力处理。如必要作消除应力处理,则必须严格控制焊件在消除应力处理时的温度。为不使焊见的热处理工艺复杂化,焊缝金属中的钒含量应限制在0。08%一下。
⑨ 钛的影响。钛也能显著地提高焊缝金属的抗拉强度,对改善塑性和韧性有利。但必须控制在一个适量的最佳范围内,钛过少不起作用,过多反而导致焊缝韧性大幅度下降。最合适的钛含量取决于强度水平和氧含量。如在中等强度焊缝金属中,最合适的钛含量的0。1%,而在高强度焊缝中,含钛0。015%的焊缝金属韧性最好。钛对低合金高强度钢焊缝金属冲击韧性有利影响是与焊缝金属中的氮结合,减少固溶氮的有害作用,声称TiN作为结晶核心,促使焊缝成为细晶粒组织,其脱氧作用,减少了焊缝中的焊氧量。其不利影响是强化铁素质,提高硬度,过多时可以晶界上析出TiC和TiN; 还可出现马氏体组织。
⑩ 磷和硫的影响。众所周知,磷在低合金钢焊缝中与在钢中起相似作用,是增加冷脆性的有害元素,易产生焊接裂纹。焊缝金属中磷含量从0。01%提高到0。04%时,室温缺口冲击韧度从200J降低到20J。为保证焊缝金属具有足够的韧性,磷含量不应高于0。025%。硫会增加焊缝金属的热脆性,易使焊缝产生热裂纹和气孔,是有害杂质,其含量不应高于0。025%。
3 船舶与海洋工程用钢
船舶与海洋工程结构在运行和工作中必须承受风、浪、流、冰和气温变动,生物污染及海洋大气和海水的腐蚀。此外,海洋环境中经常发生海水冲刷、飓风、地震、台风和泥石流等极端现象,故在船舶与海洋工程结构用钢材中,提高钢材的耐腐蚀性对减轻结构重量和降低结构的建造成本具有重要意义。
通常为提高低合金钢的抗大气、耐海水腐蚀性能是向钢中加入合金元素来达到。合金元素对钢材腐蚀性能影响如下:
① Cr不但可显著改善钢材的抗海洋大气腐蚀能力,而且还能提高钢材的耐海水腐蚀性能。当Cr和Cu或Cr和Al配合使用时效果更好。当钢中含1%~2% Cr是可显著提高其抗大气的腐蚀能力,但含Cr多时(》5%),钢材点蚀很大。因此一般Cr含量〈2%,
② Ni 既能有效提高钢的抗大气腐蚀能力,而且还能提高钢材的耐海水腐蚀性能。当Ni 与 Cr,C u,P共同使用抗腐蚀效果更好,但不如Cr。一般Ni含量〉1%可有效提高耐大气腐蚀,含量为2%时在大气中的腐蚀速度可减慢50%。
③ 中Cu含量为0。1%~0。2%可使腐蚀速度显著减小,含量增加到0。25%可使钢的耐海洋大气腐蚀能力提高一倍多。Cu和P配合对海水中和飞溅区效果更好。但含量过高效果不大。(一般含量应该