合金鋼鋼板的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強(qiáng)碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當(dāng)條件下,就能形成各自的碳化物,當(dāng)缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。
合金鋼種類很多,通常按合金元素含量多少分為低合金鋼(含量<5%),中合金鋼(含量5%~10%),高合金鋼(含量>10%);按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼、特質(zhì)合金鋼;按特性和用途又分為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動(dòng)軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼、無(wú)磁鋼)等。
在鋼中加入合金元素后,鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來(lái)改善鋼的組織和性能。 合金元素加入鋼中后,主要以三種形式存在鋼中。即:與鐵形成固溶體;與碳形成碳化物;在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。
中厚板主要應(yīng)用于建筑工程、機(jī)械制造、容器制造、造船、橋梁建造等。還可以用來(lái)制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機(jī)某些零件及焊接構(gòu)件等。
厚度雖小,但橫向剪力所引起的變形和彎曲變形屬同一量級(jí),在分析靜載荷下的應(yīng)力和變形時(shí),仍須考慮橫向剪切效應(yīng),垂直于板面方向的正應(yīng)力則可忽略。在分析動(dòng)載荷下的應(yīng)力和變形時(shí),除考慮橫向剪切效應(yīng)外,還須考慮段的慣性力和阻尼力矩。中厚板在機(jī)械工業(yè)中早已有廣泛應(yīng)用。
鋼板是用鋼水澆注,冷卻后壓制而成的平板狀鋼材。是平板狀,矩形的,可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。
鋼板按厚度分,薄鋼板<4毫米(薄0.2毫米),中厚鋼板4~60毫米,特厚鋼板60~115毫米。
鋼板按軋制分,分熱軋和冷軋。
鋼材的硬傾向不明顯,可焊性優(yōu)良,焊接時(shí)不必進(jìn)行預(yù)熱,可直接施焊當(dāng)Ceq=0.40~0.60%時(shí),鋼材的硬傾向逐漸明顯,可焊性尚可,焊接時(shí)需采取焊前適當(dāng)預(yù)熱,焊后緩冷等工藝措施,控制其焊接線能量;(3)當(dāng)Ceq>0.60%時(shí),鋼材的硬傾向較強(qiáng),可焊性較差,屬于較難焊接的鋼種,焊接時(shí)必須采取較高的預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施,選取合適的焊接材料。經(jīng)計(jì)算得出,35CrMo鋼的碳當(dāng)量值Ceq=0.72%。由此可見(jiàn),這種材料的焊接性不良,焊接時(shí)其硬傾向較大,熱影響區(qū)熱裂和冷裂傾向都會(huì)較大,尤其在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接,熱影響區(qū)的冷裂傾向?qū)?huì)表現(xiàn)得很突出,所以應(yīng)在選取合適焊接材料、合理焊接方法的基礎(chǔ)上,采取較高的焊前預(yù)熱溫度、嚴(yán)格工藝措施和控制適當(dāng)?shù)膶娱g溫度的條件下,才能達(dá)到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品焊接的目的。
15CrMo鋼板系珠光體組織耐熱鋼,在高溫下具有較高的熱強(qiáng)性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氫腐蝕能力。由于鋼中含有較高含量的Cr、C和其它合金元素,鋼材的淬硬傾向較明顯,焊接性差。
鋼板等離子切割
原理:等離子是除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)以外的另一種形態(tài),是一種經(jīng)氣體電離成離子狀態(tài)并處于極高溫度下物質(zhì)的特殊形態(tài),簡(jiǎn)稱離子弧。優(yōu)點(diǎn):能切薄板,不銹鋼及有色金屬,切割速度快。缺點(diǎn):切割有斜度,噪音大、煙塵多,紫外線輻射。水射流切割
原理:利用高壓水成射流狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn):切割范圍廣,環(huán)保。缺點(diǎn):速度慢,能耗大。
火焰切割方法的對(duì)比
手工切割
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、低成本。缺點(diǎn):切割質(zhì)量不能保證、勞動(dòng)強(qiáng)度高。
機(jī)械切割
直線:30型、直條切割。曲線:仿型、割圓。立體:H型鋼端面切割、各種坡口切割。
光電切割原理:用光電頭掃描圖形,再轉(zhuǎn)換成電號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī),切出相應(yīng)零件。優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):精度不高,圖紙要求高,不能切出銳角。