金属材料的可焊性

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1、金属材料的可焊性-技术金属材料的可焊性　　要了解金属材料的可焊性，必须知道什么是焊接。焊接是利用两个物体原子间产生的结合作用连接成一体，连接后不能再拆卸的连接方法。早在一千多年前，我们的祖先就已采用焊接技术。最早的焊接是把两块熟铁(钢)加热到红热状态后再用锻打的方法连接在一起的锻焊。软钎焊是用火烙铁加热低熔点铅锡合金的连接方法。近代焊接技术，是从1885年俄国人别那尔道斯发明碳弧焊开始，直到20世纪30年代，在生产上还只是采用气焊和手工电弧焊。由于焊接具有节省金属，生产率高，产品质量好和大大改善劳动条件等优点，所以焊接得

2、到了迅速发展。40年代初出现了优质焊条，使焊接技术得到了一次飞跃。随后电阻焊和埋弧焊的应用，使焊接过程实现了机械化和自动化。50～60年代，不断出现电渣焊、各种气体保护焊、超声波焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊接等方法，使焊接技术达到了一个新的水平。80年代还进行太空焊接试验。我们相信，随着现代工业和科学技术的不断发展，焊接也必定有新的发展。　　A金属材料的可焊性概念　　金属材料的可焊性实质上就是金属材料的焊接性，可焊性是指金属在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，实现优质焊接接头的难易程度。　　金属

3、材料的可焊性不是一成不变的，同一种金属材料，采用不同的焊接方法和焊接材料，其可焊性可能有很大差别。如铸铁用普通焊条不容易保证质量，但用镍基焊条则质量较好。随着焊接技术的发展，过去某些很难焊接的金属材料，现在可以用一定的方法进行焊接。例如钛的化学活泼性极强，要焊接极其困难，认为钛的可焊性很不好，但氩弧焊的出现，使钛及其合金的焊接结构已在工业中广泛采用。由于开发新能源，等离子焊、电子束焊、激光焊等新的焊接方法相继出现，使高熔点的金属(钨、钼、钽、铌和锆等)及其合金的焊接成为可能。　　金属材料的可焊性是一项极其重要的工艺性能，

4、可以按不同标准或不同角度来衡量其可焊性。通常把金属材料在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头区脆化的倾向作为评价金属材料可焊性的主要指标。B金属材料可焊性评定　　(1)用碳当量CE来评定可焊性　　影响金属材料可焊性的主要因素是化学成分。各种化学元素加入金属材料后，对焊缝组织与性能、夹杂物分布、焊接热影响区的淬硬程度等影响不同，产生裂缝的倾向也不同。在加入金属材料的各种元素中，碳的影响最明显，其它元素的影响可以折合成碳的影响，因此人们用碳当量方法来估算被焊金属材料的可焊性。磷和硫是金属材料的有害元素，对可焊性影响很大，因此，应严

5、格控制。　　碳素钢和低合金结构钢的碳当量经验公式为：　　式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量的百分数。　　CE＜0.4%时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，可焊性好。一般不会产生裂缝。　　CE在0.4～0.6%之间，钢材塑性下降，强度增加，淬硬倾向明显，可焊性较差。工件应采取焊前预热，焊后缓冷等工艺防止裂缝。　　CE＞0.6%，钢材塑性较低，强度较高，淬硬倾向很强，可焊性不好。工件焊前经预热到较高温度，焊接时采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后还应进行热处理，确保焊接接头质量。(2)用冷裂缝敏感

6、系数来评定　　用碳当量的方法评定金属材料的可焊性只考虑了化学成分，但忽略了材料板厚、焊缝含氢量等因素，不可能直接用于判断是否发生冷裂缝。因此，日本有人用2000多种钢进行大量试验，求出钢材焊接冷裂缝敏感系数PC。　　式中：h--板厚(mm);H--焊缝金属中扩散氢的含量(ml/100g)。　　式的适用范围：　　w(C)0.07-0.22%　　w(Si)0～0.6%　　w(Mn)0.40～1.40%　　w(Cu)0～0.50%　　w(Ni)0-1.20%　　w(Cr)0～1.2%　　w(Mo)0～0.70%　　w(N)0～

7、0.12%　　w(Nb)0～0.40%　　w(Ti)0～0.05%　　w(B)0～0.005%　H1.0～5.0mg/100g(急冷法测定)。板厚在19～50mm范围内。用PC值来判断和对比钢材在焊接时冷裂敏感性比CE值更好。C常用的焊接方法简介　　手工电弧焊简称为手弧焊。如图5-22所示，它是利用焊条与工件之间产生的电弧热来熔化被焊金属的一种手工操作的焊接方法。手工电弧焊灵活方便，能进行全方位焊接，也可以焊不规则焊缝，短焊缝，还可以焊碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铸铁和有色金属，所需的设备简单，缺点是焊工劳动强度大，

8、生产率比自动焊低。但仍是焊接生产中应用最广泛的一种方法。　　埋弧自动焊埋弧自动焊又称为焊剂层下自动电弧焊。是目前生产效率较高的机械化焊接方法之一。焊接过程如图5-23示。焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的焊接工件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。焊接电源的两端分别接在导电嘴和焊接工件