材料焊接性—每章总结

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1、《焊接冶金学——材料焊接性》总结第一章：概述1.常见的焊接方法的工作原理及其特点(1)手工焊条电弧焊接：工作原理：手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时电弧在焊条与被焊件之间燃烧,电弧热使工件和焊条同时熔化成熔池，焊条的药皮熔化或燃烧,产生渣气，保护熔池；当电弧向前移动时,熔池冷却凝固而新的熔池不断产生,形成连续的焊缝。优点：设备简单，操作灵活，适应性强。缺点：生产效率低，劳动强度大，对焊工要求高，质量不易保证。(2)埋弧自动焊接工作原理：焊接动作由机械装置自动完成，电弧在颗粒状焊剂层下燃烧，连续送进的焊丝在焊剂覆盖下和母材、焊剂一

2、起熔化，形成焊缝的一种方法。优点：生产效率高，焊缝质量稳定，节能，劳动条件好缺点：无法进行立焊、横焊或仰焊；灵活性较差，无法焊接不规则焊缝；无法焊接1mm以下的薄板。(3)非熔化极氩弧焊：工作原理：以非熔化极（钨极）作为电极，工件作为另一个电极，电弧在非熔化极和工件之间燃烧，使焊材及母材熔化成液态形成熔池，同时外加惰性气体作为电弧介质并保护电弧及焊接区的一种焊接方法。优点：氩气保护，可焊接易氧化、氮化、化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金；钨极电弧稳定，可焊接薄件；焊缝成分可控，无飞溅，成形美观。缺点：焊缝厚度浅，熔敷速度小，生产率较低；钨极承载电流的能力较差

3、，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染（夹钨）；惰性气体（氩气、氦气）较贵，和其它电弧焊方法（如手弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等）相比，生产成本较高。(4)熔化极气保焊工作原理：熔化极气体保护焊采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池，与熔化的母材金属融合形成焊缝金属，从而使工件相互连接起来。优点：流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。熔深大，适用焊接较厚的焊件（板厚为8~25mm）

4、；可获得低氢含量的焊缝。缺点：弧光强，烟气大。(5)激光焊：工作原理：利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，冷却结晶形成焊缝。优点：热源集中，无电极，无污染，接头HAZ小缺点：焊接位置要求精准；焊缝快速凝固，易产生气孔，激光设备贵，成本高。第二章焊接性及其试验评定1.焊接性：指材料在一定的焊接工艺条件下（采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下），获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行。2.焊接性的影响因素（焊接性分析考虑的着手点）材料：母材的化

5、学成分，状态，性能设计：接头的应力状态，能否自由变形工艺：焊接方法和工艺措施环境：服役温度、服役介质、载荷性质3.焊接性试验的内容（焊接性分析几个具体方面）（1）热裂纹：结晶裂纹、液化裂纹、多变化裂纹产生原因：S、P形成低熔点共晶；热应力。影响因素：合金状态图类型及结晶温度；合金元素；力学因素（2）冷裂纹产生原因：焊接热循环（接头存在淬硬组织）、焊接应力、扩散氢影响因素：淬硬倾向（M，晶格畸变），氢致开裂（延迟裂纹），拘束应力（3）脆性断裂：产生原因：接头脆性组织、硬脆非金属夹杂物、时效脆化、冷作硬化影响因素：冶金反应、热循环、结晶（4）使用性能：力学性能：强度、

6、塑性、韧性特殊性能：腐蚀，低温冲击韧性，高温蠕变强度，厚钢板的层状撕裂、低合金钢的应力腐蚀4.焊接性试验方法：（1）碳当量法：钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂倾向的参数指标，即所谓碳当量（CE或Ceq）。pCeq＜0.4%时，焊接性良好。在一般的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热。pCeq=0.4%～0.6%时焊性较差。焊前工件需要适当预热，焊后应注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。pCeq＞0.6%时，焊接性不好。焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂

7、的工艺措施，焊后要进行适当的热处理，才能保证焊接接头质量。（2）焊接HAZ最高硬度法的试验原理（为何可以表征材料的冷裂性？）HAZ最高硬度允许值就是刚好不出现冷裂纹的临界硬度值。即若实际HAZ的硬度高于HAZ最高硬度允许值，那么这个接头有可能产生冷裂纹；若在最高硬度允许值内，一般认为此接头不会产生冷裂。由给定的焊接工艺条件和规范参数估算被焊材料HAZ的最高硬度，以此间接推断母材的淬硬倾向和冷裂敏感性。根据给定材料的最大许用硬度来确定焊前预热及焊后热处理工艺规范。（3）斜Y形坡口对接试验（小铁研）和插销试验（IT）表征材料的冷裂性倾向的原理1.斜Y形坡口对接试验原理

8、：目的用于