金屬材料的可焊性

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1、金屬材料的可焊性-技術(shù)金屬材料的可焊性　　要了解金屬材料的可焊性，必須知道什么是焊接。焊接是利用兩個物體原子間產(chǎn)生的結(jié)合作用連接成一體，連接后不能再拆卸的連接方法。早在一千多年前，我們的祖先就已采用焊接技術(shù)。最早的焊接是把兩塊熟鐵(鋼)加熱到紅熱狀態(tài)后再用鍛打的方法連接在一起的鍛焊。軟釬焊是用火烙鐵加熱低熔點鉛錫合金的連接方法。近代焊接技術(shù)，是從1885年俄國人別那爾道斯發(fā)明碳弧焊開始，直到20世紀(jì)30年代，在生產(chǎn)上還只是采用氣焊和手工電弧焊。由于焊接具有節(jié)省金屬，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量好和大大改善勞動條件等優(yōu)點，所以焊接得

2、到了迅速發(fā)展。40年代初出現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)焊條，使焊接技術(shù)得到了一次飛躍。隨后電阻焊和埋弧焊的應(yīng)用，使焊接過程實現(xiàn)了機械化和自動化。50～60年代，不斷出現(xiàn)電渣焊、各種氣體保護焊、超聲波焊、等離子弧焊、電子束焊和激光焊接等方法，使焊接技術(shù)達到了一個新的水平。80年代還進行太空焊接試驗。我們相信，隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接也必定有新的發(fā)展?！　金屬材料的可焊性概念　　金屬材料的可焊性實質(zhì)上就是金屬材料的焊接性，可焊性是指金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度?！　〗饘?/p>

3、材料的可焊性不是一成不變的，同一種金屬材料，采用不同的焊接方法和焊接材料，其可焊性可能有很大差別。如鑄鐵用普通焊條不容易保證質(zhì)量，但用鎳基焊條則質(zhì)量較好。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，過去某些很難焊接的金屬材料，現(xiàn)在可以用一定的方法進行焊接。例如鈦的化學(xué)活潑性極強，要焊接極其困難，認(rèn)為鈦的可焊性很不好，但氬弧焊的出現(xiàn)，使鈦及其合金的焊接結(jié)構(gòu)已在工業(yè)中廣泛采用。由于開發(fā)新能源，等離子焊、電子束焊、激光焊等新的焊接方法相繼出現(xiàn)，使高熔點的金屬(鎢、鉬、鉭、鈮和鋯等)及其合金的焊接成為可能?！　〗饘俨牧系目珊感允且豁棙O其重要的工藝性能，

4、可以按不同標(biāo)準(zhǔn)或不同角度來衡量其可焊性。通常把金屬材料在焊接時形成裂紋的傾向及焊接接頭區(qū)脆化的傾向作為評價金屬材料可焊性的主要指標(biāo)。B金屬材料可焊性評定　　(1)用碳當(dāng)量CE來評定可焊性　　影響金屬材料可焊性的主要因素是化學(xué)成分。各種化學(xué)元素加入金屬材料后，對焊縫組織與性能、夾雜物分布、焊接熱影響區(qū)的淬硬程度等影響不同，產(chǎn)生裂縫的傾向也不同。在加入金屬材料的各種元素中，碳的影響最明顯，其它元素的影響可以折合成碳的影響，因此人們用碳當(dāng)量方法來估算被焊金屬材料的可焊性。磷和硫是金屬材料的有害元素，對可焊性影響很大，因此，應(yīng)嚴(yán)

5、格控制?！　√妓劁摵偷秃辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗公式為：　　式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu為鋼中該元素含量的百分?jǐn)?shù)。　　CE＜0.4%時，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性好。一般不會產(chǎn)生裂縫?！　E在0.4～0.6%之間，鋼材塑性下降，強度增加，淬硬傾向明顯，可焊性較差。工件應(yīng)采取焊前預(yù)熱，焊后緩冷等工藝防止裂縫?！　E＞0.6%，鋼材塑性較低，強度較高，淬硬傾向很強，可焊性不好。工件焊前經(jīng)預(yù)熱到較高溫度，焊接時采取減少焊接應(yīng)力和防止開裂的工藝措施，焊后還應(yīng)進行熱處理，確保焊接接頭質(zhì)量。(2)用冷裂縫敏感

6、系數(shù)來評定　　用碳當(dāng)量的方法評定金屬材料的可焊性只考慮了化學(xué)成分，但忽略了材料板厚、焊縫含氫量等因素，不可能直接用于判斷是否發(fā)生冷裂縫。因此，日本有人用2000多種鋼進行大量試驗，求出鋼材焊接冷裂縫敏感系數(shù)PC?！　∈街校篽--板厚(mm);H--焊縫金屬中擴散氫的含量(ml/100g)?！　∈降倪m用范圍：　　w(C)0.07-0.22%　　w(Si)0～0.6%　　w(Mn)0.40～1.40%　　w(Cu)0～0.50%　　w(Ni)0-1.20%　　w(Cr)0～1.2%　　w(Mo)0～0.70%　　w(N)0～

7、0.12%　　w(Nb)0～0.40%　　w(Ti)0～0.05%　　w(B)0～0.005%　H1.0～5.0mg/100g(急冷法測定)。板厚在19～50mm范圍內(nèi)。用PC值來判斷和對比鋼材在焊接時冷裂敏感性比CE值更好。C常用的焊接方法簡介　　手工電弧焊簡稱為手弧焊。如圖5-22所示，它是利用焊條與工件之間產(chǎn)生的電弧熱來熔化被焊金屬的一種手工操作的焊接方法。手工電弧焊靈活方便，能進行全方位焊接，也可以焊不規(guī)則焊縫，短焊縫，還可以焊碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鑄鐵和有色金屬，所需的設(shè)備簡單，缺點是焊工勞動強度大，

8、生產(chǎn)率比自動焊低。但仍是焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法?！　÷窕∽詣雍嘎窕∽詣雍赣址Q為焊劑層下自動電弧焊。是目前生產(chǎn)效率較高的機械化焊接方法之一。焊接過程如圖5-23示。焊劑2由漏斗3流出后，均勻地堆敷在裝配好的焊接工件1上，焊絲4由送絲機構(gòu)經(jīng)送絲滾輪5和導(dǎo)電嘴6送入焊接電弧區(qū)。焊接電源的兩端分別接在導(dǎo)電嘴和焊接工件