金属材料焊接工艺电子教案

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1、高等职业教育“十一五”规划教材（焊接专业）金属材料焊接工艺李荣雪主编机械工业出版社绪论第一单元金属材料焊接性及分析试验方法第二单元非合金钢（碳钢）及其焊接工艺第三单元合金钢结构钢及其焊接工艺第四单元不锈钢及其焊接工艺第五单元耐热钢及其焊接工艺第六单元铸铁及其焊接工艺第七单元非铁金属材料及其焊接工艺绪论能力知识点1焊接技术的发展及应用能力知识点2本课程的主要内容返回主目录第一单元金属材料焊接性及分析试验方法综合知识模块一金属材料的焊接性综合知识模块二金属材料焊接性的评定内容和试验方法种类综合知识模块三金属材料

2、焊接性评定与试验【综合训练】综合知识模块一金属材料的焊接性能力知识点一金属材料焊接性的概念金属材料焊接性根据GB/T3375-1994《焊接术语》的定义：“金属材料在限定的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”。优质焊接接头应具备的两个条件：一是接头中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；二是要具有预期的使用性能。金属材料焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性，它包括工艺焊接性和使用焊接性。1．工艺焊接性工艺焊接性是指金属材料对各种焊接方法的适应能力，也就是在一定的焊接工艺条件下能否获得符合

3、要求的优质焊接接头的能力。它不是金属材料本身所固有的性能，但取决于金属的成分和性能，并且随着焊接方法、焊接材料和工艺措施的发展而变化。2．使用焊接性使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的能力。它取决于焊接结构所满足的技术条件规定的各种性能。能力知识点二金属材料焊接性的影响因素材料因素工艺因素结构因素使用条件常用金属材料焊接难易程度见表1-1表1-1常用金属材料焊接难易程度金属及合金焊条电弧焊埋弧焊CO2气体保护焊氩弧焊电渣焊电子束焊气焊电阻焊非合金钢低碳钢AAABAAAA中碳钢AAA

4、BBAAA高碳钢ABBBBAAD铸铁灰铸铁ADADBDBD低合金钢锰钢AAABBABD铬钒钢AAABBABD不锈钢马氏体不锈钢AABACABC铁素体不锈钢AABACABA奥氏体不锈钢AAAACABA注：A--通常采用，B--有时采用，C--很少采用，D--不采用表1-1常用金属材料焊接难易程度（续）金属及合金焊条电弧焊埋弧焊CO2气体保护焊氩弧焊电渣焊电子束焊气焊电阻焊非铁金属材料纯铝BDDADABA非热处理强化铝合金BDDADABA热处理强化铝合金BDDADABA镁合金DDDADBCA钛合金DDDADADA

5、铜合金BDCADBBC注：A--通常采用，B--有时采用，C--很少采用，D--不采用综合知识模块二金属材料焊接性的评定内容和试验方法种类能力知识点一金属材料焊接性的评定内容1．焊缝金属抵抗热裂纹的能力2．焊缝及热影响区金属抵抗冷裂纹的能力3．焊接接头抵抗脆性断裂的能力4．焊接接头的使用性能能力知识点二金属材料焊接性试验方法种类（表1-3）表1-3金属材料焊接性试验方法种类工艺焊接性使用焊接性直接法焊接热裂纹试验焊接冷裂纹试验消除应力裂纹试验层状撕裂试验焊接气孔敏感性试验实际产品结构运行的服役试验压力容器的爆

6、破试验间接法用碳当量推测焊接性裂纹敏感指数及临界应力为判据连续冷却组织转变图断口分析及相组织分析焊接热影响区最高硬度焊缝及接头的常规力学性能试验焊缝及接头的低温脆性试验焊缝及接头的断裂韧性试验焊缝及接头高温性能试验焊缝及接头耐蚀性、耐磨性及应力腐蚀开裂试验综合知识模块三金属材料焊接性评定与试验能力知识点一金属材料焊接性分析与评定方法1．碳当量法2．焊接冷裂纹敏感指数法3．利用金属材料的物理性能分析4．利用金属材料的化学性能分析5．利用合金相图或SHCCT（CCT）图分析1．碳当量法在钢材所含有的各种元素中，碳

7、对冷裂敏感性的影响最显著，因此将钢中各种元素都按相当于若干含碳量折合并叠加起来即为“碳当量”，并以此来判断钢材的淬硬倾向和冷裂敏感性，进而推断钢材的焊接性。目前应用的碳当量计算公式：国际焊接学会（IIW）推荐的CE、日本工业标准（JIS）规定和美国焊接学会推荐的Ceq。碳当量计算公式和应用范围见表1-4表1-4碳当量计算公式和应用范围碳当量计算公式适用范围国际焊接学会（IIW）推荐CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)中高强度的非调质低合金高强度钢wc≥0.18%σb=500～

8、900Mpa日本工业标准（JIS）规定Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%)调质低合金高强度钢Rm=500～1000MPa化学成分wc≤0.20%、wsi≤0.55%、wMn≤1.5%、wCu≤0.5%、wNi≤2.5%、wCr≤1.25%、wMo≤0.7%、wV≤0.1%、wB≤0.006%美国焊接学会（AWS）推荐Ceq(AWS)=C+Mn/6