低合金高强度耐磨板焊接性的改善措施

　　低合金高强度耐磨板是一类可焊接的低碳工程结构用钢。其含碳量通常小于0.25%，比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度σ0.2(30～80kgf/mm2)和屈强比σs/σb(0.65～0.95),较好的冷热加工成型性，良好的焊接性，较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 　　另外，其合金元素含量较低，一般在2.5%以下，在热轧状态或经简单的热处理（非调质状态）后使用；因耐磨板能大量生产、广泛使用。各发达工业国家的低合金高强度耐磨板产量约占钢产量的10%。但低合金高强度耐磨板的焊接经常会出现冷裂纹、热裂纹等问题。 　　1、冷裂纹 　　由于低合金高强度耐磨板中合金元素的含量较低，造成其碳当量处于一个较高水平，使得其具有比较高的淬硬性倾向，在焊接热影响区极易产生冷裂纹。 　　研究表明，产生冷裂纹的三个主要因素有：一是焊缝金属或热影响区硬组织、裂缝金属内残留的扩散氢、焊接残余应力；二是随着低合金高强度耐磨板强度等级的增高；三是焊接接头冷裂纹倾向增大。焊接低合金高强度耐磨板时，由于杂质而产生的氢来不及逸出，会残留在焊缝内。另外，随合金元素含量增多、强度等级的提高，热影响区有较大的淬硬倾向。 　　为了解决冷裂纹的问题，焊前除了严格按照说明书的规定操作外，通过提高材料的焊接性和强度，将冷裂纹的产生位置从热影响区转移到焊缝。残余应力值及其产生的时间也是影响因素之一，如果残余应力产生较早，冷裂纹会产生在焊缝处，从而降低热影响区的冷裂纹。 　　2、热裂纹 　　热裂纹是由于焊缝金属中硫元素、碳含量偏高而产生的，它会形成低熔点共晶物，在焊接应力的作用下，结晶的液态金属沿晶界开裂，形成热裂纹。 　　低合金高强度耐磨板焊接时，钢材和焊接材料的含碳量也相当关键。例如，由于钢中硫元素与锰元素的存在，而形成硫化锰化合物，高熔点的硫化锰会增加钢的抗裂纹性。另外，减小焊接结构的刚性与控制焊缝成形系数等，对减少热裂纹的产生也很重要。