2.3 低合金高强度钢的焊条电弧焊（1）（课件）-高一-《焊接方法与工艺》同步精品课堂（机工版·第2版）

《焊接方法与工艺》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 模块二 焊条电弧焊及工艺 2.3低合金高强度钢的焊条电弧焊 知识目标 1.掌握低合金高强度结构钢的焊接性 2.理解低合金高强度结构钢的焊条电弧焊工艺 能力目标 1.会低合金高强度结构钢的焊接性进行分析 2.会根据低合金高强度结构钢的焊条电弧焊工艺进行参数选择 情感目标 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，培养学生的工匠精神、职业素养、安全意识，为实践奠定基础。 三维目标 教学重难点 重点：低合金高强度结构钢的焊接性 难点：低合金高强度结构钢的焊条电弧焊工艺 1.焊接参数的选择原则有哪些？ 2.怎样编制焊条型号与牌号？ 3.焊条在管理时需要注意什么？ 旧知回顾 图2-25所示为一锅炉炉胆筒体，该筒体由钢板卷制而成，材料为Q355R，且要求焊缝单面焊双面成形，根据有关标准和技术要求，请制订正确的焊接工艺，并填写焊接操作工单(见表2-17)。 任务情景导入 01 本任务工艺分析包括材料的焊接性分析，焊条的选用，焊接参数及预热、焊后热处理选择等内容，焊接参数的选择原则参见本模块的任务二。 任务情景导入 01 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 低合金钢 是在碳钢的基础上添加了少量合金元素的钢。其中常用来制造焊接结构的低合金高强度结构钢应用最广。 根据GB/T1591-2018 《低合金高强度结构钢》，低合金高强度结构钢按屈服强度分为Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八级；按质量等级分为B、C、D、E四级。 1.低合金高强度结构钢 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 质量等级较低的主要用于一般用途结构钢; 等级较高的主要用于锅炉、压力容器、造船、汽车、桥梁、工程机械及矿山机械等; 质量等级高的主要用于核电、石油天然气管线、海洋工程、军用舰船等。 1.低合金高强度结构钢 例如，Q355ND。其中:Q为钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音的首字母;355为规定的最小上屈服强度数值，单位为兆帕（MPa);N为交货状态为正火或正火轧制;D为质量等级为D级。 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 低合金高强度结构钢的新旧牌号对照表见表2-18。 1.低合金高强度结构钢 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 1.低合金高强度结构钢 答： 低合金高强度结构钢，由于其碳含量及合金元素含量均较低，焊接性总体较好，但由于这类钢中含有一定量的合金元素及微合金化元素，随着强度级别的提高，板厚增加，焊接性将变差。 低合金高强度结构钢焊接时的主要问题是焊接裂纹和焊接热影响区脆化。 请大家思考：根据低合金高强度结构钢的构成，整体焊接性会呈现什么特点？又会遇到哪些常见问题？ 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 1.低合金高强度结构钢 （1）焊接裂纹 低合金高强度结构钢焊接时容易产生的裂纹是冷裂纹。 强度等级较低的产生冷裂纹的可能性不大。但随着钢材强度等级的提高，冷裂纹的倾向也增大。冷裂纹主要发生在强度级别较高的厚板结构中。 低合金高强度结构钢产生热裂纹的可能性比冷裂纹小得多，只有在原材料化学成分不符合规定（如含S、C量偏高）时才有可能发生。 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 1.低合金高强度结构钢 （2）热影响区脆化 低合金高强度结构钢焊接时，热影响区中被加热到1100℃以上的粗晶区，是焊接接头的薄弱区，冲击韧度也最低，即所谓脆化区。 热影响区粗晶脆化主要与焊接热输入有关。对于热轧钢，焊接热输入较大时，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而降低韧性；焊接热输入较小时，会由于粗晶区组织中马氏体的比例增多而降低韧性。 新知学习——工艺分析 02 二、焊条的选用 一般按“等强”原则选择与母材强度相当的焊条，并综合考虑焊缝金属的韧性、塑性及抗裂性能。只要焊缝金属的强度不低于母材下限值即可。 应优先选择低氢及超低氢焊条。对于刚性大的结构，考虑焊缝的塑性和韧性，有时也可选用比母材低一级强度的焊条。 常用低合金高强度结构钢焊条的选择见课本表2-19 课下对照表2-19，了解常用钢对应的焊条型号有哪些？思考在选择时应考虑哪些因素？ 课外练习 新知学习——工艺分析 02 三、预热 作用 焊前预热能降低焊后冷却速度，避免出现淬硬组织，减小焊接应力，是防止裂纹的有效措施，也有助于改善焊接接头组织与性能，是低合金高强度结构钢焊接时常用的工艺措施。 请大家思考：是不是任何材料的焊接都需要进行预热？ 新知学习——工艺分析 02 三、预热 强度级别较低的，一般可以不预热，只有在厚板、刚性大的结构且环境温度低的条件下，需预热100°C～150