《金属焊接性》ppt课件

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1、第九章金属焊接性长江大学材料成型专业第一节金属焊接性概念一金属焊接性的定义在GB/T3375-1994《焊接术语》中下的定义是：金属焊接性是指金属材料在限定的焊接施工条件下，焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。内涵：1结合性能：金属焊接时对缺陷的敏感性。2使用性能：焊成的接头在指定的使用条件下可靠运行的能力。二金属焊接性的影响因素1材料因素（1）化学成分；（2）物理、化学性能；（3）冶炼方法等。2制造因素（1）焊接方法；（2）焊接材料；（3）焊接参数等。3结构因素（含服役条件）（1）结构形式；（2）服役条件。4.使用条件焊接接头所承受载荷的性质和工作温度的高低、工作介质的

2、腐蚀性等均属于使用条件，使用条件的苛刻程度也必然影响到金属材料的焊接性。三、金属焊接性的评定方法1按试验者与研究对象的关系分类（1）间接试验：以推理或模拟为主要特征；（2）直接试验：以焊接试件为主要特征。2按照金属焊接性的内涵分类（1）工艺焊接性试验：评定结合性能；（2）使用焊接性试验：评定使用性能。第二节钢焊接性判据一金属焊接性间接试验方法有碳当量法、冷裂敏感指数法、SH-CCT图法、焊接热模拟试验法等。1碳当量法(1)由国际焊接学会（IIW）推荐的公式CE(IIW)=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15适用范围：中、高强度的非调质低合金高强钢（强度为500～90

3、0MPa）判据：当CE（IIW）≤0.45%，且板厚小于25时，可不预热；当CE（IIW）＜0.41%，且板厚小于37时，可不预热。（2）由美国焊接学会（AWS）推荐的公式CE=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4+(Cu/13+P/2)W(C当量)＜0.4％时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，可焊性良好。W(C当量)0.4~0.6％时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，可焊性较差。W(C当量)＞0.6％时，钢材塑性较低，淬硬倾向很强，可焊性不好。二、　碳钢的焊接1、低碳钢的焊接低碳钢含碳量不大于0.25％，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，可焊性良好。不需要采用特

4、殊工艺措施。厚度大于50mm的低碳钢结构，需用大电流多层焊，焊后进行消除应力退火。低温环境下焊接较大刚度结构时，应进行焊前预热。2、中、高碳钢的焊接中碳钢含碳量在0.25~0.6％之间，随着含碳量的增加，淬硬倾向愈发明显，可焊性逐渐变差。在实际生产中，主要是焊接各种中碳钢的铸钢件和锻件。中碳钢件的焊接特点是：（1）热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹（2）焊缝金属热裂缝倾向较大焊前必须预热，减小焊接时温差,以减小应力。减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织，预热温度可选为150~250℃焊接中碳钢时，应选用抗裂能力较强的低氢型焊条。要求焊缝与母材等强度时，可选用结506、507、606、60

5、7焊条。不论采用哪种焊条焊接，均应采用细焊条、小电流、开坡口进行多层焊，以防止母材过多地熔入焊缝，同时减小焊接热影响区宽度。中碳钢焊接时一般采用手弧焊，但厚板可考虑应用电渣焊，能提高生产效率，但应进行热处理。高碳钢的焊接特点基本与中碳钢相似，由于含碳量更高，使可焊性变得更差，应采用更高的预热温度，更严格的工艺措施才可进行焊接。实际上，高碳钢的焊接只限于修补工件（作）。三、合金结构钢的焊接1、常用焊接合金结构钢的类型合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和普通低合金结构钢两大类。用于机械制造合金结构钢（包括调质钢和渗碳钢），一般都采用轧制和锻制的坯料，焊接结构较少。如需焊接，可焊性与中碳钢相似

6、，焊接结构中，用得最多的是普通低合金结构钢。我国低合金钢含碳量都较低，但因其它合金元素种类与含量不同，所以性能上的差异很大，可焊性的差别比较显著。2、低合金钢的焊接特点1.热影响区的淬硬倾向低合金钢焊接时，热影响区可能产生淬硬组织，淬硬程度与钢材的化学成分的强度级别有关。钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向越大。如300MPa级的钢材淬硬倾向很小，焊接性能与一般低碳钢基本一样。350MPa级的钢淬硬倾向也不大，但碳当量接近允许上限或焊接规范不当时，也有可能出现马氏体淬硬组织。强度级别大于450MPa级的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区易产生马氏体淬硬组织。2.

7、焊接接头的裂缝倾向随着钢材强度级别的提高，产生冷裂缝的倾向也加剧。影响产生冷裂缝的因素一般认为有三个方面：一是焊缝及热影响区的含氢量，其次是热影响区的淬硬程度，第三是焊接接头的应力大小。冷裂缝是在这三种因素综合作用下产生的，而氢常常是重要因素。由于液态合金钢容易吸收氢，凝固后，氢在金属中扩散、集聚和诱发裂缝需要一定时间，因此冷裂缝常具有延迟现象，故又称延迟裂缝。3.低合金钢的焊接措施根据低合金钢的焊接特点，生产中可采取相应措施：对强