金属材料的焊接性.ppt

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1、3.4金属材料的焊接性3.4.1金属材料的可焊性1、可焊性的概念：可焊性是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式的条件下，获得优质接头的难易程度。①工艺可焊性：焊接接头产生工艺缺陷的倾向。②使用可焊性：焊接接头在使用中的可靠性。2、估算钢材可焊性的方法：①碳当量：C当量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15C当量<0.4%时,可焊性好；C当量=0.4-0.6%时,可焊性较好；C当量>0.6%时，可焊性差。第一节金属材料的焊接性（2）冷裂纹敏感系数：Pc＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr

2、/20+Mo/15+V/10+5B+h/600+H/60(%)防止裂纹要求的最低预热温度公式Tp=1440Pc–392(℃)第二节碳钢的焊接一、低碳钢的焊接：含碳量不大于0.25%，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，可焊性良好。焊这类钢时，不需要采取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需要进行热处理（电渣焊除外）。低碳钢工件用手工电弧焊时一般采用J422或J427焊条，埋弧自动焊时一般用H08A或H08MnA+焊剂431。二、中、高碳钢的焊接：中碳钢：C：0.25~0.6。（1）热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝：第二节碳钢的焊接中碳钢属于易淬火钢，

3、热影响区易出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或工艺不恰当时，就会在淬火区产生冷裂缝。(2)焊缝金属热裂缝倾向较大：因母材含碳量与硫、磷杂质远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔点杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就可能因内应力而产生裂缝。第二节碳钢的焊接因此，焊接中碳钢构件，焊前必须进行预热，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织。高碳钢焊接性能更差，一般只是进行修复。工艺措施更严格。第三节合金结构钢的焊接焊接结构中，用得最多的是低合金结构钢。普通低合金钢在我国一般按屈服强度分等级，

4、主要用于制造压力容器、锅炉、桥梁、船舶、车辆、起重机等。普通低合金钢一般采用手工电弧焊和埋弧自动焊，此外，厚板可用电渣焊，也可采用气体保护焊，强度级别较低的可以用CO2气体保护焊，屈服强度大于500MPa的高强钢，宜用富氩混合气体保护焊(例如Ar80%+CO220%)。第三节合金结构钢的焊接第三节合金结构钢的焊接其焊接特点：（1）热影响区的淬硬倾向：（2）焊接接头的裂缝倾向：延迟裂缝强度越高，焊接性能降低。第四节不锈钢的焊接不锈钢按空冷后室温组织不同可分为马氏体型不锈钢(如crl3型)，铁素体型不锈钢(如cr17型)和奥氏体铬镍不锈钢(如crl8Ni9

5、型和Cr25Ni20型)。奥氏体不锈钢，如18—8型不锈钢，焊按性良好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，通常采用手工电弧焊和钨极氩弧焊，也可采用埋弧自动焊。选用化学成分类型相同的焊条。使焊缝化学成分与母材化学成分具有相同的类型。第四节不锈钢的焊接马氏体不锈钢焊接性较差，其主要问题是焊接接头冷裂纹和淬硬脆化。焊接时要采取防止冷裂纹的一系列措施。铁素体不锈钢焊接的主要问题是过热区晶粒长大引起脆化和裂纹。因此，要采取较低温度预热，一般不超过150度。这主要是为了防止过热脆化，减少在高温停留时间。第四节不锈钢的焊接马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的焊接方法也是手

6、工电弧焊(采用铬不锈钢焊条)和氩弧焊。工程上有时需要把不锈钢和低碳钢或普通低合金钢焊按起来，通常采用手工电弧焊。但焊条选择要注意，不能用焊1crl8Ni9T1的A132(奥132)，也不能用焊A3钢的J422(结422)。应选用属于25—13型的A307(奥307)焊条。用A307焊条焊接1Crl8Ni9T5和Q235—A(A3)钢，焊缝金属的组织是奥氏体和少量(3—5％)铁素体，这样就不会产生焊接裂纹。第五节有色金属的焊接一、铜及铜合金的焊接铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多，其原因是：①铜的导热性很高，因此，焊前工件要预热，焊接时要选用较大电流或火焰

7、。②铜在液态易氧化，容易产生较大的焊接应力。③铜在液态时吸气性强，特别容易吸氢。④铜的电阻极小，不适于电阻焊接。⑤铜合金中的合金元素有的比铜更易氧化，使焊接的困难增大。第五节有色金属的焊接铜及铜合金可用氩弧焊、气焊、碳弧焊、钎焊等方法进行焊接。采用氩弧焊是保证紫铜和青铜焊接质量的有效方法。气焊紫铜及青铜时应采用严格的中性焰。黄铜的焊接，目前最常用的焊接方法仍是气焊，一般用轻微的氧化焰，采用含硅的焊丝。第五节有色金属的焊接二、铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接也比较困难，其焊接特点是：①铝与氧的亲和力很大；②铝的导热系数较大，要求使用大功率或能量集中的热源

8、，铝的膨胀系数也较大，易产生焊接应力与变形。③液态铝能吸收大量的氢。④铝在高温时强度及塑性很低