㈠ 高強度鋼沖壓是什麼
當今高強鋼、超高強鋼很好的實現了車輛的輕量化,提高了車輛的碰撞強度和安全性能,因此成為車用鋼材的重要發展方向。但隨著板料強度的提高,傳統的冷沖壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象,無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下,目前國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱沖壓成形技術。該技術是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝,主要是利用高溫奧氏體狀態下,板料的塑性增加,屈服強度降低的特點,通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術進行深入研究,目前該技術被國外廠商壟斷,國內發展緩慢。
當材料被沖壓成形時,會變硬。不同的鋼材,變硬的程度不同,一般高強度低合金鋼只略有3KSI增加,不到10%。注意:雙相鋼的屈服強度有20KSI增加,增加了40%多!金屬在成形過程中,會變得完全不同,完全不像沖壓加工開始之前。這些鋼材在受力後,屈服強度增加很多。材料較高的屈服應力加上加工硬化,等於流動應力的大大增加。----這會引起需要更多的噸位來製作部件----它會使金屬的變形溫度增加(可能會燃燒或破壞不恰當的潤滑劑),硬點會增加模具磨損----塗層可能會於事無補或無法持續到和預期的時間一樣長。綜上所述,高強鋼成形的高壓力要求、回彈的增加、加工硬度的增加、高成型溫度下的操作對模具及潤滑都提出了挑戰。
過去在生產深沖或者重沖工件,大家都認為耐壓型(EP)潤滑油是保護模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具壽命已經有很長的歷史了。但是隨著新金屬--高強度鋼的出現,環保要求的嚴格,EP油基潤滑油的價值已經減少,甚至失去市場。
在高溫下高強度鋼的成型,EP油基潤滑油失去了它的性能,無法在極溫應用中提供物理的模具保護隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必要的保護。隨著金屬在沖壓模具中變形,溫度不斷升高,EP油基潤滑油都會變薄,有些情況下會達到閃點或者燒著(冒煙)。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升,會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤滑劑都有「熱尋性」而且會粘到金屬上,形成一個可以降低摩擦的隔膜。這個保護屏障可以允許工件延展,在最高要求的工件成型時沒有破裂和粘接,以此來控制摩擦和金屬流動。有效的保護了模具,延長了模具使用壽命,提高了沖壓的強度。
㈡ 低合金高強鋼
HQ100:0.14C, 1.29Mn, 0.31Si, 1.40Ni, 0.59Cr, 0.50Mo, 0.43Cu, 0.06V, 0.02S, 0.018P
調質態:955MPa s0.2, 15%d5, -40℃沖擊功30J
還有HQ130HQ100鋼和 HQ130鋼是國內近年來為了滿足工程機械發展的需要研製開發的低合金調質高強度耐磨鋼 (σb≥1000~1300MPa),主要用於高強度焊接結構耐磨和要求承受沖擊的部位。HQ100鋼是抗拉強度σb≥980MPa的低碳調質高強度耐磨鋼,是為了製造大型工程機械而研製的鋼種,該鋼不僅強度高、低溫缺口韌性好,而且具有優良的焊接性能,是中國工程機械、采礦機械和運輸車輛等製造大型機械設備不可缺少的高強度焊接結構鋼。
HQ100鋼的生產工藝流程應包括:轉爐冶煉→爐外精煉→模鑄→開坯→緩冷→板坯清理→軋制→熱處理→檢驗→交貨等。該鋼中厚板 (15~65mm)熱處理工藝大多採用920℃±10℃淬火+620℃回火;HQ100鋼920℃水淬後的組織是板條狀位錯馬氏體,隨著回火溫度升高,碳化物的析出與長大導致了鋼性能的明顯變化,920℃±10℃淬火+620℃回火後的組織為回火索氏體。厚度9~12mm 的 HQ100鋼薄板採用軋後控冷+610℃回火的熱處理工藝,該鋼軋後控冷後的組織主要為下貝氏體,控冷+610℃回火後的組織為回火索氏體。還有這些也是Q345B 70 2120 8350
Q345B 70 2050 8700
Q345B 70 2100 8650
Q345B 70 2440 9850
Q345B 70 2020 8400
Q345B 70 2020 8850
㈢ 做700高強鋼有什麼工藝要求
2、產品特點及工藝流程
2.1產品的力學性能特點
700MPa級別汽車大梁用高強度鋼的鋼種特點是:強度高,抗拉強度達700Mpa以上,高的強韌性能以及優良的抗疲勞性能。汽車大梁用鋼板是鋼鐵產品中技術含量較高、利潤豐厚的品種之一,因此,不斷開發出更高強度的汽車大梁用鋼板,是國內外各大鋼廠和汽車廠家共同關注的熱點話題。LG700L高強鋼力學性能要求見表1
2.2工藝流程
鐵水預處理-120噸轉爐-LF精煉-2#連鑄―1500mm熱軋生產線步進式加熱爐―高壓水除磷―粗軋機組軋制―熱卷箱―高壓水除磷―精軋機組軋制―層流冷卻―卷取機―打捆―噴號―收集、入庫。
3、工藝設計
3.1煉鋼工藝控制要點
(1)原料要求
為保證LG700L高強鋼優良的綜合力學性能,制定成品化學成分內控標准見表2
(2)轉爐冶煉,轉爐底吹採用D模式。轉爐入爐原料為鐵水和廢鋼,未配入生鐵,轉爐合金化採用低碳錳鐵和中鐵錳鐵配錳,用低錳配至1.1%,再用中錳配加0.5%Mn的成份,精煉爐到位C全部控制到 0.07%以下。轉爐出鋼噸鋼加入1kg/t的鋁錳鈦對鋼水進行予脫氧。
RH前3爐真空度控制在30Pa,後3爐採用輕處理(真空度控制在5kPa)的模式,處理周期平均30.8分鍾,純脫氣時間按最低5分鍾控制,氬氣環流量設定110m3/min。
RH到站氧含量比較穩定,最低4.6ppm,最高5.5ppm,平均5.2ppm。溫降為0.5℃/min。
3.2軋制工藝控制要點
粗軋末道次溫度:≥1080℃,精軋終軋溫度:890±15℃。投入粗軋、E1入口高壓水除鱗:噴嘴壓力≥18MPa,充分去除氧化鐵皮。除鱗選擇五道除鱗水開啟,並適當降低粗軋各道次軋制速度,以確保終軋目標溫度。投入使用熱卷箱對中間坯進行保溫和均熱,減少中間坯頭尾溫差。根據鋼種特點,軋後層流冷卻採用前段冷卻方式。卷取溫度:600±20℃,熱頭5米,確保命中率。
4、試生產情況分析
由於各種准備工作充分,從冶煉到鑄坯軋制,工藝參數都控制在要求的范圍內,試生產順利。其力學性能見表3,
拉伸試驗測量方向橫向。延伸率合格;冷彎試驗未見裂紋。入庫共計38支。
金相組織及夾雜物
LG700L高強鋼組織均勻,無混晶現象(見圖1)
試驗檢測了LG700L的組織,晶粒度等見表4。
組織中幾乎沒有大的夾雜,鋼的潔凈度較高,這也是冷彎較好
㈣ 工程機械高強鋼加工工藝有哪些各工序質量關注點是什麼
等離子,火焰,淬火,焊接
1、目的
為了規范高強鋼在常溫下的加工過程,保證高強鋼構件的加工質量,制定本規程。 2、適用范圍
本規程規定了我公司在加工輸電桿塔、電力微波塔,通信塔及類似鋼結構的高強鋼冷加工(常溫)技術要求、檢驗方法規則。 3、定義
本規程高強鋼專指屈服強度大於等於390MPa的鋼材,包括Q390、Q420、Q460、Gr60、Gr65等鋼材。 4、規范性引用文件
GB 50205 鋼結構工程施工質量驗收規范 GB/T 706 熱軋型鋼
GB/T 709 熱軋鋼板各鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差 GB/T 1591 低合金高強度結構鋼
GB/T 8923.3-2009 塗覆塗料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 YB/T 4163 鐵塔用熱軋角鋼 5、鋼材
5.1輸電桿塔高強鋼用材應符合GB/ 706、GB/T 709、GB/T 1591、YB/T 4163等相應標準的規定,應具有出廠質量合格證明書和進廠復檢報告。
5.2 鋼材的表面外觀質量除應符合國家現行有關本標準的規定處,尚應符合下列規定: 5.2.1當鋼材的表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時,其深度不得大於該鋼材厚度負允許偏差的1/2,且鋼材的最小厚度不應小於鋼材負偏差極限厚度。
5.2.2 鋼材表面的銹蝕等級應符合GB 8923.3第3部分:焊縫、邊緣和其他區域的表面缺陷的處理等級規定的P3級及其以上。
5.3鋼材端邊或斷口處不應的分層、夾渣等缺陷。
㈤ 焊接時低合金鋼出現焊接問題應採取哪些措施,焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料有哪些,是怎麼焊前預熱的
一、焊接時低合金鋼出現焊接問題
強度級別較低的低合金高強鋼,如300~400MPa級,由於鋼中合金元素含量較少,其焊接性良好,接近於低碳鋼。隨著鋼中合金元素的增加,強度級別提高,鋼的焊接性也逐漸變差,出現的主要問題是:
1、熱影響區的淬硬傾向 含碳時較少、強度級別較低的鋼種,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV鋼等,淬硬傾向很小。隨著強度級別的提高,淬硬傾向也開始加大,如16Mn、15MnV鋼焊接時,快速度冷卻會導致在熱影響區出現馬氏體組織。
2、冷裂紋 低合金高強鋼焊接時,熱影響區的冷裂紋傾向加大,並且這種冷裂紋往往具有延遲的性質,危害性很大。例如,材料為18MnMoNb鋼壁厚 115mm 的一大型容器,由於預熱溫度不夠,焊後在熱影響區形成大量冷裂紋。
低合金高強鋼的定位焊縫很容易開裂,其原因是由於焊縫尺寸小、長度短、冷卻速度快,這種開裂屬於冷裂紋性質。
3、熱裂紋 一般情況下,強度等級為294~392MPa的熱軋、正火鋼,熱裂傾向較小,但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道(如根部焊道或靠近坡口邊緣的多層埋弧焊焊道)中也會出現熱裂紋。電渣焊時,若母材的含碳量偏高並含鎳時,電渣焊縫中可能會出現呈八字形分布的熱裂紋。
強度等級為800~1176MPa的中碳調質鋼(如30CrMnSiA鋼),焊接時熱裂的敏感性較大。
4、粗晶區脆化 熱影響區中被加熱至 1100℃ 以上的粗晶區,當焊接線能量過大時,粗晶區的晶粒將迅速長大或出現魏氏組織而使韌性下降,出現脆化段。
13 試述低合金高強鋼焊接時的主要工藝措施。
⑴預熱 預熱是防止裂紋的有效措施,並且還有助於改善接頭性能。但預熱會惡化勞動條件,使生產工藝復雜化,過高的預熱溫度還會降低接頭韌性。因此,焊前是否需要預熱以及預熱溫度的確定應根據鋼材的成分(碳當量)、板厚、結構形狀、剛度大小以及環境溫度等決定。
⑵焊接線能量的選擇 含碳低的熱軋鋼(09Mn2、09MnNb鋼等)以及含碳量偏下限的16Mn鋼焊接時,因為這些鋼的冷裂淬硬、脆化等傾向小,所以對焊接線能量沒有嚴格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn鋼時,為降低淬硬傾向,焊接線能量應偏大一點。對於含V、Nb、Ti的鋼種,為降低熱影響區粗晶脆化所造成的不利影響,應選擇較小的焊接線能量。如15MnVN鋼的焊接線能量應控制在40~45kJ/cm以下。
對於碳及合金元素含量較高而屈服點為490MPa的正火鋼(如18MnMoNb鋼等),因淬硬傾向大,應選擇較大的焊接線能量,但當採用焊前預熱時,為了避免過熱傾向,可以適當地減少線能量。
⑶後熱及焊後熱處理 後熱是指焊接結束或焊完一條焊縫後,將焊件立即加熱至150~250℃范圍內,並保溫一段時間,使接頭中的氫擴散逸出,防止延遲裂紋產生。
對於厚壁容器、高剛性的焊接結構以及一些在低溫、耐蝕條件下工作的構件,焊後應及時進行消除應力的高溫回火,其目的是消除焊接殘余應力,改善組織。
焊後立即進行高溫回火的焊件,無需再進行後熱處理。
二、16Mn鋼的焊接工藝
16Mn鋼屬於碳錳鋼,碳當量為0.345%~0.491%,屈服點等於343MPa(強度級別屬於343MPa級)。16Mn鋼的合金含量較少,焊接性良好,焊前一般不必預熱。但由於16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大,所以在低溫下(如冬季露天作業)或在大剛性、大厚度結構上焊接時,為防止出現冷裂紋,需採取預熱措施。不同板厚及不同環境溫度下16Mn鋼的預熱溫度,見表8。
16Mn鋼手弧焊時應選用E50型焊條,如鹼性焊條E5015、E5016,對於不重要的結構,也可選用酸性焊條E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件,可選用E4315、E4316焊條。
焊接16Mn鋼的預熱溫度
焊件厚度 (mm) 不同氣溫下的預熱溫度計(℃)
16以上 不低於- 10℃ 不預熱,- 10℃ 以下預熱100~150℃
16~24 不低於- 5℃ 不預熱,- 5℃ 以下預熱100~150℃
25~40 不低於 0℃ 不預熱, 0℃ 以下預熱100~150℃
40以上 均預熱100~150℃
16Mn鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431(開I形坡口對接)或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431(中板開坡口對接),當需焊接厚板深坡口焊縫時,應選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。
16Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼,用於製造焊接結構的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。
三、18MnMoNb鋼的焊接工藝
18MnMoNb鋼的屈服點等於490MPa(屬於490MPa級鋼),由於碳及合金鋼元素的含量都較高,所以淬火硬傾向及冷裂傾向均比16Mn鋼大。焊接工藝要點:
1)除電渣焊外,焊前對焊件應採取預熱措施,預熱溫度控制在150~ 180℃ 。對於剛度較大的接頭,預熱溫度應提高至180~ 230℃ 。焊後或中斷焊接時,應立即進行250~ 350℃ 的後熱處理。
2)為保證接頭性能和質量,應適當控制焊接線能量,如手弧焊時,焊接線能量應控制在24kJ/cm以下;埋弧焊時,焊接線能量應控制在35kJ/cm以下。但焊接線能量不能過小,否則焊接接頭易出現淬硬組織和降低韌性。同時,層間溫度應控制在預熱溫度和 300℃ 之間。
4)焊後應進行熱處理。電渣焊接頭熱處理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接頭進行消除焊接殘余應力的高溫回火處理,回火溫度比一般鋼材回火溫度低 30℃ 左右。
18MnMoNb鋼手弧焊時應選用E60型焊條,如鹼性焊條E6015、E6016,
18MnMoNb鋼埋弧焊時H08Mn2MoA焊絲配合焊劑HJ431。
以上是兩種典型的低合金鋼的焊接方法,焊接工藝參數、焊接材料選擇的焊接要點望閱讀後能得到一些啟發,以後在焊接低合金鋼是能派上用處。希望你能早日掌握此技術,祝你成功。