异种钢的焊接(要点).doc

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1、异种钢的焊接  第一节 焊接接头的特点、成分、和组织的控制一，焊接接头的特点 异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异，主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性，主要有：1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中，两侧母材的熔化量，熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分，也受焊接工艺的影响，易采用小电流、浅熔深。2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下，接头内的各区域组织是不同的，而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。参见舍夫勒图Nieq  --异种钢的焊接  第一节 焊接接头的特点、成分、和组

2、织的控制一，焊接接头的特点 异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异，主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性，主要有：1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中，两侧母材的熔化量，熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分，也受焊接工艺的影响，易采用小电流、浅熔深。2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下，接头内的各区域组织是不同的，而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。参见舍夫勒图Nieq  --镍当量；Creq—铬当量  （学会看舍夫勒图）熔合比（稀释率）θ-在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比

3、例称为熔合比。用实验测得的。  θ＝A/A+B=A1+A2/A1+A2+Bθ取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮（焊剂）的性质以及焊条（焊丝）的倾角等因素3.性能的不均匀性。由于组织、成分的变化，代来了性能上的不同，各种变化会呈倍数关系变化，特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大，同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。4.应力场分布不均匀。由于组织、成分的不同，接头的热膨胀系数和导热系数也不同，热膨胀系数不同引起塑性区域不同，残余应力不同；导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值，导致接头发生断裂。总之，对于异种钢焊接接头，

4、其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。二，异种钢焊缝金属的成分、组织的控制1.焊缝成分与舍夫勒组织图的关系。异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同，要推算焊缝金属的成分、组织及性能。舍夫勒组织图就有这个功能。（图2-3）  奥氏体形成元素的镍当量计算公式： Nieq＝wNi+30wC+0.5wMn  铁素体形成元素的铬当量计算公式：    Creq＝wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb也可以由母材、填充金属的成分和稀释率求出焊缝金属的成分。2.影响稀释率的因素。  2.1预热的影响.预热温度高，稀释率大，因为熔深增加了；反之就小。要适中。  2.2焊接参数.电流大，稀释率

5、大；焊接速度小，稀释率小。由于母材熔化的单位面积的大小的影响。见（图2-4）  2.3焊接方法.见（图2-5）  2.4接头形式.坡口大，稀释率小；坡口窄，稀释率变化不大。见（图2-6）（从母材熔化大小的角度理解）三，不同焊接方法焊接异种金属的特点(优缺点)  1.熔化焊：总有部分母材熔入焊缝引起稀释,使接头各区域组织状态不同.通过调整工艺可以控制高温的停留时间和减少熔深降低稀释率。  2.压力焊：接热温度不高或不加热，减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响，防止产生脆性的金属间化合物，不存在稀释率引起的接头性能问题。   压力焊设备目前还不普及，限制了应用范围。  3.其他方法：

6、母材不发生熔化和结晶过程，对接头影响不大。在重要设备中使用的较少。第二节，异种金属焊接时的焊材和焊接方法选择一，熔合区的特点  1.熔合区分为未混合区和半熔化区，填充金属和母材金属的成分差别越大越不容易充分混合，熔合区越明显。  2.稀释率大，熔合区越明显。  3.熔合区金属液态停留时间长或流动性好，成分越均匀，熔合区有所减少。  4.熔合区成分的不均匀性，可以调整焊接参数和热处理工艺加以改善。二，焊接方法选择（满足质量要求为前提）  1.效率和经济性；  2.了解不同焊接方法的适用性；  3.针对不同材料的特点及工艺性；三，焊材的选择v  异种钢焊接是以金相组织来分的。  目前国际

7、上对异种钢的组织分类有三种即：          A/F、A/M、F/M；  国内分为3类6组，      A/M、A/B、A/P；M/B、M/P；B/P。  书中介绍了4种选材原则，在此不介绍了。  介绍国际的选材原则。AWS和BS工艺规范的指导性意见：  1.焊接金属化学成分与低合金一侧的材料一致；（低配）  2.焊接金属化学成分与高合金一侧的材料一致；（高配）  3.焊接金属化学成分取二种母材的中间成分；(中间配)  4.焊缝采用镍基合金材料。第三节