常用金属焊接性课件.ppt

《常用金属焊接性课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、金属焊接性及其试验方法2017.04.18在长期生产实践和科学研究的过程中，人们发现，某些金属材料具有良好的性能（较高的强度、塑性和耐蚀性等），是理想的结构材料，但当人们利用这些材料制造焊接结构时却发现，它们往往会在焊接结构的应用中出现很多问题，这是为什么？1.焊接性及其分析方法焊接中,焊接接头中的各种物理化学反应是在温度和化学成分都处于极不平衡的特定条件下进行的，引起两方面的不良后果:1.在焊接区内产生各种类型的缺陷，使焊接接头丧失其连续性；2.即使没有产生缺陷，但却降低了某些必要的性能，影响焊接结构的使用。因此，单从金属本身的基本成分和性能，并不足以判断它在焊接时

2、会出现什么问题，也不能直接表明焊后接头性能是否满足使用要求。这样就要求人们从焊接的角度来专门分析研究金属某些特有的性质——焊接性。2.焊接性及其影响因素1、金属焊接性定义金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的性能（能力+特性）含义金属在焊接加工中形成完整焊接接头的能力即金属对形成缺陷的敏感性（结合性能）焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力（使用性能）2.评价标准如果某种金属采用简单的焊接工艺就可获得优质焊接接头并且具有良好的使用性能或满足技术条件的要求，就称其焊接性好；如果只有采用特殊的焊接工艺才能不出缺陷，或者焊接热过程会使接头热影响

3、区性能显著变坏以至不能满足使用要求，则称其焊接性差。3.研究焊接性的目的查明研发材料（钢种）在未来用于结构建造中，受到焊接加工影响时可能出现的问题，以确定合理的合金成分和制造工艺。查明一定的材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题，以确定焊接材料的改进方向以及选择合理的工艺参数。焊接性工艺焊接性：在一定焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷的焊接接头的能力。使用焊接性：焊接接头或整体结构满足某种使用性能的程度焊接性的分类一、工艺焊接性的分类对于熔化焊来说，焊接时的冶金过程必定伴随着热过程。在焊接接头区域中，热过程主要作用于热影响区的组织和性能，而冶金过程则主要影响焊

4、缝金属的组织和性能。热焊接性在焊接过程条件下，焊接热循环对HAZ组织性能及产生缺陷的影响程度评定被焊金属对热的敏感性，主要与被焊材质及焊接工艺条件有关（与焊缝金属不同，焊接时热影响区的化学成分一般不会发生明显的变化，而且不能通过改变焊接材料来进行调整，即使有些元素可以由熔池向熔合区或热影响区粗晶区扩散，那也是很有限的。为了改善热焊接性，除了选择母材之外，还要正确选定焊接方法和热输入。）冶金焊接性冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度具体来讲是指熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。这些冶金反应包括：合金元素的氧化、还原、蒸发；氧、

5、氢、氮等的溶解、析出对生成气孔或对焊缝性能的影响；在焊缝结晶及冷却过程中，由于焊接熔池的化学成分、凝固结晶条件以及接头区热胀冷缩和拘束应力等影响，对裂纹，特别是热裂纹或冷裂纹的敏感性。影响焊缝金属化学成分和性能的主要方面二、影响工艺焊接性的因素（影响接头形成的过程）1.材料因素母材或基本金属焊接材料：焊条、焊丝、焊剂、保护气体由于这些材料在焊接时将直接参与熔池或半熔化区的冶金反应过程，影响或决定接头的焊接质量，因此是影响焊接性的首要因素。母材自身的材质对焊接性起决定作用焊接材料对焊缝金属的成分和性能至关重要，对母材的焊接性也有影响若焊接材料选择不当或成分不合格，焊接时

6、也会出现裂纹、气孔等缺陷，甚至会使接头的强度、塑性、耐蚀性等使用性能变差。2.工艺因素焊接方法焊接工艺措施对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。发展新的焊接方法和新的工艺措施是改善工艺焊接性的重要途径。在结构材料和焊接材料选择正确、结构设计合理的情况下，工艺因素是对结构焊接质量起决定性作用的因素。焊接方法对焊接性的影响主要有两个方面：焊接热源的特点：各种焊接方法所采用的焊接热源在功率、能量密度、最高加热温度等方面均不同，这可直接改变焊接热循环的各项参数（如峰值温度、高温停留时间及相变区的冷却速度等），从而影响接头的组织和性能对熔

7、池和接头附近区域的保护各种焊接方法对焊接区的保护方式不同，其保护效果和保护下的接头质量就有差别，因此保护方式对焊接性也有影响。工艺措施焊前预热焊后缓冷焊后热处理后热合理装配焊接顺序工艺措施对防止焊接接头产生缺陷，提高接头使用性能至关重要不同板厚、不同接头形式或坡口形状的焊件传热方向和传热速度不一样，对熔池结晶和晶粒成长有影响焊接结构设计直接影响接头的刚度、拘束度以及应力状态，影响接头产生各种裂纹的倾向3.结构设计因素结构和接头形式、焊缝布置在设计焊接结构时，应尽量使接头处于刚度、拘束度较小的状态，以便焊缝能较为自由地收缩，防止裂纹，改善材料的焊接性。