金屬材料地焊接性能匯總情況

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案金屬材料的焊接性能（2014.2.27）摘要：對(duì)各種常用金屬材料的焊接性能進(jìn)行研究，通過(guò)參考各類焊接叢書及焊接前輩多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)常用金屬材料的焊接工藝可行性起指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：碳當(dāng)量；焊接性；焊接工藝參數(shù)；焊接接頭1前言隨著中國(guó)特種設(shè)備制造業(yè)的不斷發(fā)展，我們?cè)谥圃飚a(chǎn)品時(shí)所用到的金屬材料種類也在不斷增加，相應(yīng)地所必須掌握的各種金屬材料的焊接性能也在不斷研究和更新中，為了實(shí)際產(chǎn)品制造的焊接質(zhì)量，熟悉金屬材料的焊接性能，以制定正確的焊接工藝參數(shù)，從而獲得優(yōu)良的焊接接頭起到至關(guān)重要的指導(dǎo)作用。2金屬材料的焊接性能2.1金屬材料焊接性的定義及其影響因素2.1.1金

2、屬材料焊接性的定義金屬材料的焊接性是指金屬材料在采用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范及焊接結(jié)構(gòu)形式等條件下，獲得優(yōu)良焊接接頭的能力。一種金屬，如果能用較多普通又簡(jiǎn)便的焊接工藝獲得優(yōu)良的焊接接頭，則認(rèn)為這種金屬具有良好的焊接性能金屬材料焊接性一般分為工藝焊接性和使用焊接性兩個(gè)方面。工藝焊接性是指在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)良，無(wú)缺陷焊接接頭的能力。它不是金屬固有的性質(zhì)，而是根據(jù)某種焊接方法和所采用的具體工藝措施來(lái)進(jìn)行的評(píng)定。所以金屬材料的工藝焊接性與焊接過(guò)程密切相關(guān)。使用焊接性是指焊接接頭或整個(gè)結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的使用性能的程度。使用性能取決于焊接結(jié)構(gòu)

3、的工作條件和設(shè)計(jì)上提出的技術(shù)要求。通常包括力學(xué)性能、抗低溫韌性、抗脆斷性能、高溫蠕變、疲勞性能、持久強(qiáng)度、耐蝕性能和耐磨性能等。例如我們常用的S30403，S31603不銹鋼就具有優(yōu)良的耐蝕性能，16MnDR，09MnNiDR低溫鋼也有具備良好的抗低溫韌性性能。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案從理論上，凡是在熔化狀態(tài)下相互能形成固熔體或共晶的兩種金屬或合金，原則上都可以實(shí)現(xiàn)焊接，即具有所謂原則焊接性，又叫物理焊接性，然而，這種原則焊接性僅僅為材料實(shí)現(xiàn)焊接提供依據(jù)，并不等于該材料用任何焊接方法，都能獲得滿足使用性能要求的優(yōu)質(zhì)焊接接頭。同種金屬或合金之間是具有原則焊接性的，但是，它們?cè)?/p>

4、不同的焊接工藝條件下的焊接性卻表現(xiàn)出很大的差異。因此，金屬材料的焊接性不僅與材料本身的固有性能有關(guān)，同時(shí)也與許多焊接工藝條件有關(guān)，在不同的焊接工藝條件下，同一材料具有不同的焊接性。而且隨著新的焊接方法、焊接材料或焊接工藝的開(kāi)發(fā)和完善，一些原來(lái)焊接性差的金屬材料，也會(huì)變成焊接性好的材料。2.1.2金屬材料焊接性的影響因素焊接性是金屬材料的一種工藝性能。除了受材料本身性質(zhì)影響外，還受到工藝條件、結(jié)構(gòu)條件和使用條件的影響。1）??材料因素材料包括母材和焊接材料。在相同的焊接條件下，決定母材焊接性的主要因素是它本身的物理性能和化學(xué)組成。物理性能方面：如金屬的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、線膨脹

5、系數(shù)、密度、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，從而影響焊接性。不銹鋼等熱導(dǎo)率低的材料，焊接時(shí)溫度梯度大，殘余應(yīng)力高，變形大，。而且由于高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大，對(duì)接頭性能不利。奧氏體不銹鋼線膨脹系數(shù)大、接頭的變形和應(yīng)力較為嚴(yán)重?；瘜W(xué)組成方面，其中影響最大的是碳元素，也就是說(shuō)金屬含碳量的多少?zèng)Q定了它的可焊性。鋼中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影響程度一般都比碳小得多。鋼中含碳量增加，淬硬傾向就增大，塑性則下降，容易產(chǎn)生焊接裂紋。通常，把金屬材料在焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋的敏感性及焊接接頭區(qū)力學(xué)性能的變化作為評(píng)價(jià)材料可焊性的主要指標(biāo)。所以含碳量

6、越高，可焊性越差。含碳量小于0.25%的低碳鋼和低合金鋼，塑性和沖擊韌性優(yōu)良，焊后的焊接接頭塑性和沖擊韌性也很好。焊接時(shí)不需要預(yù)熱和焊后熱處理，焊接過(guò)程容易控制，因此具有良好的焊接性。此外，鋼材的冶煉軋制狀態(tài)、熱處理狀態(tài)、組織狀態(tài)等，在不同程度上都對(duì)焊接性發(fā)生影響。通過(guò)精煉提純或細(xì)化晶粒和控軋工藝等手段，來(lái)改善鋼材的焊接性。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案焊接材料直接參與焊接過(guò)程一系列化學(xué)冶金反應(yīng)，決定著焊縫金屬的成分、組織、性能及缺陷的形成。如果選擇焊接材料不當(dāng)，與母材不匹配，不僅不能獲得滿足使用要求的接頭，還會(huì)引進(jìn)裂紋等缺陷的產(chǎn)生和組織性能的變化。因此，正確選用焊接材料是保證獲

7、得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的重要因素。2）??工藝因素工藝因素包括焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊接順序、預(yù)熱、后熱及焊后熱處理等[1]。焊接方法對(duì)焊接性影響很大，主要表現(xiàn)在熱源特性和保護(hù)條件兩個(gè)方面。不同的焊接方法其熱源在功率、能量密度、最高加熱溫度等方面有很大差別。金屬在不同熱源下焊接，將顯示出不同的焊接性能。如電渣焊功率很大，但能量密度很低，最高加熱溫度也不高，焊接時(shí)加熱緩慢，高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，使得熱影響區(qū)晶粒粗大，沖擊韌性顯著降低，必須經(jīng)正火處理才能改善。與此相反，電子束焊、激光焊等方法，功率不大，但能量密度很高，加熱迅速。高溫停留時(shí)間短，熱影響區(qū)很