焊接性最好的钢种--低碳钢

钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学成分,而其中影响最大的是碳元素,也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接,但其影响程度比碳小得多。钢中含碳量增加,淬硬倾向就增大,塑性则降低,容易产生焊接裂纹。通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。所以含碳量越高,可焊性越差。

作为焊接性最好的钢种---低碳钢(lowcarbon steel)又称软钢,是碳含量小于0.25%的非合金钢。低碳钢的特点是含碳量低, MnSi的含量也比较少通常不会因焊接在热影响区产生硬化组织,钢材的塑性较好,焊接接头产生裂纹的倾向小,故它是焊接性最好的钢种。低碳钢因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。更有超低碳钢,用于生产深冲压和超深冲冷轧基板的主要原料,广泛应用于汽车、家电、精密焊管等行业。生产此类钢种时应注意以下环节:

1C对于低碳系列冷轧基料属于有害元素,超低碳钢一般要求铁水中钢的C含量不超过80×10-6

2Si破坏钢的冷成型性,也是夹杂物重要来源,在生产超低碳钢时必须要严格去除。

3Mn但为了消除S 的热脆倾向,减少板坯角部裂纹,因此需要一定量的Mn,控制Mn/S比在一定范围以上。

4Al一般作为强脱氧剂加入钢中,可以和钢中的氮形成ALN

为了控制热轧过程固溶元素和析出物的存在状态,采用三高一低的热轧温度制度,即高温加热、高温粗轧、Ar3 以上高温终轧和低温卷取,目的是让AlN 在高温时固溶,在快速冷却低温卷取时避免其析出,而在冷轧后退火时慢慢析出,以抑制不利织构,而相对促进有利织构形成。

低碳钢有哪些特点?

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。碳含量很低的低碳钢硬度很低,切削加工性不佳,正火处理可以改善其切削加工性。

低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,也有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体刮碳、氮过饱和,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错,铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用,碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低,这种现象称为形变时效。形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性,在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两个屈服点。自上屈服点出现直到屈服延伸结束,在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带,称为吕德斯带。不少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法,预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带,因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。另一种是钢中加入铝或钛,使其与氮形成稳定的化合物,防止形成柯氏气团引起的形变时效。

低碳钢的力学特性则表现为塑性材料,其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。

由此,它一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板,用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板,制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品。 在使用前一般不经热处理,碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理,用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。

BILSTEIN集团的软钢冷成型冷轧钢带尤其适合各种折弯、冲压、延展以及深冲应用,而且提供多种交货状态可选择(A,LC,C290-C690),其优点主要体现在以下几个方面:
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