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摘 要：本文通过对低合金高强板的焊接进行研究，提出了一种可行的工艺方案，保证低合金高强板的焊接质量。
关键词：低合金高强板；焊接；焊接参数；焊丝
焊接就是利用加热、加压、或者两者兼用，并用填充材料（也可以不用），使两焊件达到原子间结合，从而形成永久性连接的工艺过程。
1、焊接的种类
根据在焊接过程中金属材料所处的状态，焊接方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。
熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。其中又分为熔化极和非熔化极。
压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法，称为压焊。
钎焊：是硬钎焊和软钎焊的总称。其主要特点是母材不熔化。
2、金属的焊接性
是指金属材料对焊接加工的适应性主要指在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容：
结合性能：即在一定的焊接工艺条件下，金属材料在焊接时对缺陷的敏感性；
使用性能：即在一定的焊接工艺条件下，焊接接头对使用要求的适应性。
3、钢的焊接性
归根结底是要保证产品质量和结构的安全运行，必须联系工艺条件来分析焊接性问题，这实质上是一个工艺焊接性问题。
工艺焊接性，是指钢在一定的焊接工艺条件下，经过各种反应、变化而形成具有一定使用性能的完整焊接接头的能力。
低碳钢含碳量较少（<0.25%），且除锰、硅、硫、磷常规元素外，很少有其它合金元素，因而焊接性良好。焊接时有以下特点：
①可制作成各种不同接头，适应各种不同位置施焊，且焊接工艺和技术较简单，容易掌握。几乎可采用所有焊接方法焊接。
②塑性较好，焊接接头产生裂纹的倾向小，适合制造各类大型结构件和受压容器。
③不需要使用特殊和复杂的设备，对焊接电源没有特殊要求，交直流弧焊机都可焊接。对焊接材料也无特殊要求，酸性碱性都可。焊接低碳钢时，如工艺参数选择不当，也可能出现热影响区晶粒粗大或脆性倾向。焊接温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶粒长大越严重。
④低合金高强钢的焊接与低碳钢相比，热影响区容易淬硬，对氢的敏感性强，当焊接接头承受较大应力时容易产生各种裂纹；此外，在焊接热循环的作用下，使热影响区组织性能发生变化，增大了脆性破坏的倾向（特别是厚板结构）。因此，焊接这类钢的主要问题是裂纹和脆性。
4、焊接时要注意以下几点工艺要求
①焊前准备
严格控制焊接材料及母材中的硫、磷含量；清理焊丝及坡口边缘油污、水分、锈蚀等污物；严格按规定烘干焊条。
②焊材的选用
首先要满足焊缝金属与母材等强以及对其他力学性能指标的要求，避免高强匹配，焊接刚性较大的结构件时，应该采用低匹配的原则，这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑形，以避免因结构刚性过大而使焊缝产生裂纹或被撕裂。
③焊接热输入的选择
焊接热输入就是焊接电弧给予单位长度焊缝的热量。对于强度较高的低合金钢，热输入越大，越易出现低塑形的脆硬组织和硬度升高，易产生裂纹。焊接热输入与电流、电压和速度有关。
④焊前预热和焊后热处理
实现所需的预热和层间温度的方法有多种。在焊缝周围覆盖电子加热毯通常为最佳方法，原因是电子加热可对焊缝区域均匀加热，可使用接触式温度计等设备进行温度测量。
5、气保焊焊丝的选用原则
焊接低合金高强钢时，首先要满足焊缝金属与母材等强以及对其他力学性能指标的要求，至于焊缝金属化学成分与母材的一致性则放在次要的地位。焊接某些刚性较大的结构件时，应该采用低匹配的原则，选用焊缝金属的强度低于母材的焊丝焊接。这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑形，以避免因结构刚性过大而使焊缝产生裂纹或被撕裂。
6、焊接参数的选择
在保证外围系统（送丝、导电）良好的前提下，建议：I<200A时，U=（14+0.05I）±2V，I>200A（尤其是有加长线）时，电压略配高些，U=（16+0.05I）±2V
举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：焊接电压 = （14+ 0.05 X 200 ± 2）伏 =（14+10 ± 2）伏 =（24 ± 2）伏
举例2：选定焊接电流300A，则焊接电压计算如下：
焊接电压 = （16+ 0.05 × 300 ± 2）伏 = （16 + 15 ± 2）伏=（31 ± 2）伏
7、焊接变形的控制
①刚性固定法
焊前对工件采用外加刚性约束，限制工件在焊接时的变形，达到减少焊接变形的目的。
②反变形法
根据估算或经验预先给工件造成一个与焊接变形相反的变形，，使它与工件焊后变形基本抵消，便能达到防止焊接变形的目的。
③选择合理的拼焊次序
能在组件上完成的焊接，不要放在总体焊接，尽量采用对称焊接，焊缝不对称时，先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧，采用不同的焊接方向：通常可采用逐步退焊法，跳焊法，交替焊法等不同的焊接方向来减少变形。
④选择合理的焊接方法、焊接参数、和坡口形式。
8、结束语
低合金高强板现在已经广泛地应用在汽车起重机、履带起重机、混凝土泵车、挖掘机等工程机械行业，它的焊接一直是工程机械行业的一个难题，本论文从焊接的各方面注意的要求出發，力求找到一个合理的低合金高强板的焊接方法。■
参考文献
【1】史耀武主编，《焊接手册》第三版，机械工业出版社，2007.
【2】刘鸿文主编，《材料力学》第三版，高等教育出版社，1991.
关键词：低合金高强板；焊接；焊接参数；焊丝
焊接就是利用加热、加压、或者两者兼用，并用填充材料（也可以不用），使两焊件达到原子间结合，从而形成永久性连接的工艺过程。
1、焊接的种类
根据在焊接过程中金属材料所处的状态，焊接方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。
熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。其中又分为熔化极和非熔化极。
压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法，称为压焊。
钎焊：是硬钎焊和软钎焊的总称。其主要特点是母材不熔化。
2、金属的焊接性
是指金属材料对焊接加工的适应性主要指在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容：
结合性能：即在一定的焊接工艺条件下，金属材料在焊接时对缺陷的敏感性；
使用性能：即在一定的焊接工艺条件下，焊接接头对使用要求的适应性。
3、钢的焊接性
归根结底是要保证产品质量和结构的安全运行，必须联系工艺条件来分析焊接性问题，这实质上是一个工艺焊接性问题。
工艺焊接性，是指钢在一定的焊接工艺条件下，经过各种反应、变化而形成具有一定使用性能的完整焊接接头的能力。
低碳钢含碳量较少（<0.25%），且除锰、硅、硫、磷常规元素外，很少有其它合金元素，因而焊接性良好。焊接时有以下特点：
①可制作成各种不同接头，适应各种不同位置施焊，且焊接工艺和技术较简单，容易掌握。几乎可采用所有焊接方法焊接。
②塑性较好，焊接接头产生裂纹的倾向小，适合制造各类大型结构件和受压容器。
③不需要使用特殊和复杂的设备，对焊接电源没有特殊要求，交直流弧焊机都可焊接。对焊接材料也无特殊要求，酸性碱性都可。焊接低碳钢时，如工艺参数选择不当，也可能出现热影响区晶粒粗大或脆性倾向。焊接温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶粒长大越严重。
④低合金高强钢的焊接与低碳钢相比，热影响区容易淬硬，对氢的敏感性强，当焊接接头承受较大应力时容易产生各种裂纹；此外，在焊接热循环的作用下，使热影响区组织性能发生变化，增大了脆性破坏的倾向（特别是厚板结构）。因此，焊接这类钢的主要问题是裂纹和脆性。
4、焊接时要注意以下几点工艺要求
①焊前准备
严格控制焊接材料及母材中的硫、磷含量；清理焊丝及坡口边缘油污、水分、锈蚀等污物；严格按规定烘干焊条。
②焊材的选用
首先要满足焊缝金属与母材等强以及对其他力学性能指标的要求，避免高强匹配，焊接刚性较大的结构件时，应该采用低匹配的原则，这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑形，以避免因结构刚性过大而使焊缝产生裂纹或被撕裂。
③焊接热输入的选择
焊接热输入就是焊接电弧给予单位长度焊缝的热量。对于强度较高的低合金钢，热输入越大，越易出现低塑形的脆硬组织和硬度升高，易产生裂纹。焊接热输入与电流、电压和速度有关。
④焊前预热和焊后热处理
实现所需的预热和层间温度的方法有多种。在焊缝周围覆盖电子加热毯通常为最佳方法，原因是电子加热可对焊缝区域均匀加热，可使用接触式温度计等设备进行温度测量。
5、气保焊焊丝的选用原则
焊接低合金高强钢时，首先要满足焊缝金属与母材等强以及对其他力学性能指标的要求，至于焊缝金属化学成分与母材的一致性则放在次要的地位。焊接某些刚性较大的结构件时，应该采用低匹配的原则，选用焊缝金属的强度低于母材的焊丝焊接。这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑形，以避免因结构刚性过大而使焊缝产生裂纹或被撕裂。
6、焊接参数的选择
在保证外围系统（送丝、导电）良好的前提下，建议：I<200A时，U=（14+0.05I）±2V，I>200A（尤其是有加长线）时，电压略配高些，U=（16+0.05I）±2V
举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：焊接电压 = （14+ 0.05 X 200 ± 2）伏 =（14+10 ± 2）伏 =（24 ± 2）伏
举例2：选定焊接电流300A，则焊接电压计算如下：
焊接电压 = （16+ 0.05 × 300 ± 2）伏 = （16 + 15 ± 2）伏=（31 ± 2）伏
7、焊接变形的控制
①刚性固定法
焊前对工件采用外加刚性约束，限制工件在焊接时的变形，达到减少焊接变形的目的。
②反变形法
根据估算或经验预先给工件造成一个与焊接变形相反的变形，，使它与工件焊后变形基本抵消，便能达到防止焊接变形的目的。
③选择合理的拼焊次序
能在组件上完成的焊接，不要放在总体焊接，尽量采用对称焊接，焊缝不对称时，先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧，采用不同的焊接方向：通常可采用逐步退焊法，跳焊法，交替焊法等不同的焊接方向来减少变形。
④选择合理的焊接方法、焊接参数、和坡口形式。
8、结束语
低合金高强板现在已经广泛地应用在汽车起重机、履带起重机、混凝土泵车、挖掘机等工程机械行业，它的焊接一直是工程机械行业的一个难题，本论文从焊接的各方面注意的要求出發，力求找到一个合理的低合金高强板的焊接方法。■
参考文献
【1】史耀武主编，《焊接手册》第三版，机械工业出版社，2007.
【2】刘鸿文主编，《材料力学》第三版，高等教育出版社，1991.