元素对焊接性能的影响

元素对焊接性能的影响碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升 高，但塑性和冲击性降低，当碳量%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用 于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过 %。碳量高还会降低钢的耐大 气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性 和时效敏感性。2、硅（SI）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有一% 的硅。如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限， 屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入%的硅， 强度可提高 1520%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化 的作用，可制造耐热钢。含硅 14%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于 电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。3、锰（MN）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含 锰%。在碳素钢中加入%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足 够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能， 如 16MN 钢比 A3 屈服点高 40% 。含锰 1114%的钢有极高的耐磨性，用 于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊 接性能。4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊 接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于% 优质钢要求更低些。5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的 延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐 腐蚀性。所以通常要求硫含量小于%，优质钢要求小于%。在钢中加入的硫， 可以改善切削加工性，通常称易切削钢。6、铬（CR）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性， 但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不 锈钢，耐热钢的重要合金元素。7、镍（NI）：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有 较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资 源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。8、钼(MO)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保 持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。 结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的 脆性。在工具钢中可提高红性。9、钛(TI)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。 在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加的钒可细化组织晶粒，提高强 度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作 切削工具及锻模具用。12、铌(NB)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度, 但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高 温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌， 可防止晶间腐蚀现象。13、钴(CO):钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和 磁性材料。14、铜(CU):武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧 性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过% 塑性显著降低。当铜含量小于%对焊接性无影响。15、铝(AL)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒， 提高冲击韧性，如作深冲薄板的 08AL 钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性 能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能 力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。18、稀土(XT)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系 元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀 土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从 而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入 稀土，可提高耐磨性