金屬焊接性與焊接方法1

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1、焊接冶金與金屬焊接性第六章金屬焊接性與焊接方法第一節(jié)：焊接性與焊接性試驗(yàn)第二節(jié)：合金鋼的焊接第三節(jié)：異種鋼焊接問(wèn)題第四節(jié)：焊接方法特點(diǎn)§1-1金屬焊接性概念1、金屬焊接性概念金屬材料在限定的施工條件下，焊接成規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。GB/T3375-94《焊接術(shù)語(yǔ)》它包括兩方面的內(nèi)容：A、結(jié)合性能：即在一定的焊接工藝條件下，被焊金屬形成焊接缺陷（裂紋、夾渣、氣孔等）的敏感性；B、使用性能：即在一定的焊接工藝條件下，被焊金屬的焊接接頭對(duì)使用性能要求的適應(yīng)性。好焊與不好焊的問(wèn)題第六章金屬焊接性（二）工藝焊接性材料具有一定的焊接性，但不

2、一定能夠形成一個(gè)真正能用的焊接接頭，要考慮工藝焊接性。即實(shí)際工藝的可行性。理論上具有焊接性，但實(shí)際實(shí)施非常困難，需要復(fù)雜的苛刻的施工條件才能完成焊接施工；或者即使完成焊接施工，焊接接頭質(zhì)量（使用性能）也不能保證。焊接性不良第六章金屬焊接性工藝焊接性包括冶金焊接性與熱焊接性（1）冶金焊接性冶金焊接性是指冶金反應(yīng)對(duì)焊縫性能和產(chǎn)生缺陷的影響程度，它包括合金元素的氧化、還原、蒸發(fā)、氫、氧、氮的溶解，對(duì)氣孔、夾雜、裂紋等缺陷的敏感性。（2）熱焊接性熱焊接性是指焊接熱過(guò)程對(duì)焊接熱影響區(qū)組織性能及產(chǎn)生缺陷的影響程度，它用于評(píng)定被焊金屬對(duì)熱作用的敏感性。（三）使用焊接

3、性使用焊接性是指焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿足各種使用性能的程度，其中包括常規(guī)的力學(xué)性能，低溫韌性，高溫蠕變，疲勞性能，持久強(qiáng)度，以及抗腐蝕性和耐磨性等。第六章金屬焊接性（四）、焊接性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)焊縫及HAZ產(chǎn)生裂紋的敏感性如何焊縫及HAZ產(chǎn)生氣孔的敏感性如何焊接熱循環(huán)對(duì)HAZ組織結(jié)構(gòu)的影響焊接接頭滿足規(guī)定性能的可能性——使用焊接性工藝焊接性第六章金屬焊接性（五）、影響焊接性的因素（1）材料因素焊接金屬、焊接材料（焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體）所有材料→影響熔池冶金和結(jié)晶過(guò)程，焊接金屬主要影響焊接HAZ區(qū)性能（2）工藝因素同一材料，不同的方法→不同的焊接性焊前預(yù)熱、

4、焊后熱處理焊條焊劑的烘干，坡口清理等：嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行第六章金屬焊接性純鋁焊接：氣焊熱源溫度低、熱量分散、保護(hù)不良→難以避免氣孔、未焊透等缺陷→焊接性很差；氬弧焊→焊接性良好→焊接接頭質(zhì)量滿足性能要求。過(guò)熱敏感的低合金高強(qiáng)鋼：為了降低焊接線能量，避免過(guò)熱，可采用電子束焊、等離子焊和脈沖電弧焊等鑄鐵：防止產(chǎn)生白口，加大線能量，減緩冷卻速度，宜采用電渣焊、氣焊等，焊接熱源分散，功率密度低，冷卻慢第六章金屬焊接性（3）結(jié)構(gòu)因素焊接接頭的剛度、應(yīng)力集中和多軸應(yīng)力等，在拘束盡量小的條件下焊件（4）使用條件焊接結(jié)構(gòu)必需符合使用條件的要求。載荷性質(zhì)、工作溫度、介質(zhì)性質(zhì)

5、極端條件下的焊接：腐蝕環(huán)境（海洋平臺(tái)），高溫環(huán)境（汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)），低溫環(huán)境（低溫設(shè)施），輻射環(huán)境（核設(shè)施），等常用金屬材料的焊接性能材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施低碳鋼良好所有方法一般不需，只有焊厚大構(gòu)件或在0℃以下低溫環(huán)境中焊接時(shí)，應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱低合金結(jié)構(gòu)鋼低強(qiáng)度良好焊弧、埋弧、電渣、CO2高強(qiáng)度較差焊弧、埋弧、電渣、Ar+CO2焊前需預(yù)熱，重要件焊后去應(yīng)力退火中碳鋼較差焊弧、埋弧、氣焊等焊前預(yù)熱，焊后緩冷高碳鋼很差焊弧、埋弧、氣焊等焊前預(yù)熱，焊后緩冷并熱處理材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施不銹鋼奧氏體良好氬弧焊、焊弧、埋弧不需馬氏體鐵素體較差焊前預(yù)熱，

6、焊后緩冷，有時(shí)需熱處理銅、鋁、鈦等有色金屬較差氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊厚板需焊前預(yù)熱鑄鐵極差（只焊補(bǔ)）焊弧焊、氣焊（薄壁）重要件、復(fù)雜件焊前預(yù)熱，焊后緩冷（續(xù)表）二、如何分析金屬的焊接性（一）從金屬的特性分析焊接性1.化學(xué)成分1）碳當(dāng)量法鋼材中的各種元素，碳對(duì)淬硬及冷裂影響最顯著，所以有人將鋼材中各種元素的作用按照相當(dāng)于若干含碳量折合并迭加起來(lái)，求得所謂的“碳當(dāng)量”(Ceq)，以Ceq值的大小估價(jià)冷裂紋傾向的大小，認(rèn)為Ceq值越小，鋼材的焊接性能越好。第六章金屬焊接性2）焊接冷裂紋敏感系數(shù)除碳當(dāng)量外，考慮到焊縫含氫量和接頭拘束度2.利用物理性能分析金

7、屬的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、線脹系數(shù)、熱容量等因素、都對(duì)熱循環(huán)、熔化、結(jié)晶、相變等過(guò)程產(chǎn)生影響3.利用化學(xué)性能分析鋁、鈦合金與氧的親和力較強(qiáng)，在焊接高溫下極易氧化因而需要采取較可靠的保護(hù)方法，如：惰性氣體保護(hù)焊，真空中焊接等第六章金屬焊接性4.利用合金相圖分析主要是分析熱裂紋傾向。依照成分范圍，查找相圖，可知道結(jié)晶范圍，脆性溫度區(qū)間的大小，是否形成低熔點(diǎn)共晶物，形成何組織等5.利用CCT圖或SHCCT圖分析第六章金屬焊接性（二）從焊接工藝條件分析焊接性1.熱源特點(diǎn)各種焊接方法所采用的熱源在功率、能量密度、最高加熱溫度等方面有很大的差別，使金屬在不同工藝條

8、件下焊接時(shí)顯示出不同的焊接性2.保護(hù)方法保護(hù)方法是否恰當(dāng)也會(huì)影響金屬焊接性的效果第六章金屬焊接