金屬材料焊接知識(shí).doc

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1、金屬材料焊接知識(shí)第一節(jié)金屬材料焊接性的基本概念一、焊接性的定義金屬的焊接性是指材料對焊接加工的適應(yīng)性，主要指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，它包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。（1）接合性能：既在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性。（2）使用性能：既在一定的焊接工藝條件下，一定金屬的焊接接頭對使用要求的適應(yīng)性。金屬焊接性的內(nèi)容是多方面的，對于不同材料、不同工作條件下的焊件，焊接性的內(nèi)容不同。因此焊接性只是相對的概念。二、影響焊接性的因素金屬材料焊接性的好壞主要決定于材料化學(xué)成分，而且與

2、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、鋼度、焊接方法、采用的焊接材料、焊接工藝條件及結(jié)構(gòu)的使用條件有密切關(guān)系。1．結(jié)構(gòu)因素焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)影響應(yīng)力狀態(tài)，從而對焊接性產(chǎn)生影響，焊接時(shí)應(yīng)盡量使焊接接頭處于鋼度較小的狀態(tài)，使之能夠自由收縮，這樣有利于防止焊接裂紋。2．材料因素材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等。它們在焊接時(shí)都參與熔池或半熔化區(qū)內(nèi)的冶金過程，直接影響焊接質(zhì)量。母材或焊接材料選用不當(dāng)時(shí)，會(huì)造成焊接金屬化學(xué)成分不合格，力學(xué)性能和其他使用性能降低：這會(huì)出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。也就是使結(jié)合性能變

3、差。3．工藝因素對于同一母材，當(dāng)采用不同的焊接工藝方法和工藝措施時(shí)，所表現(xiàn)的焊接性也不同。焊接方法對焊接的影響，首先表現(xiàn)在焊接熱源能量密度大小、溫度高低以及熱輸入的多少。工藝措施對防止焊接接頭缺陷，提高使用性能也有重要的作用。如焊前預(yù)熱、焊后緩冷和去氫處理等，他們對防止熱影響區(qū)淬硬變脆、降低焊接應(yīng)力、避免氫致冷裂紋是比較有效的措施，另外，如合理安排焊接順序，則能減小應(yīng)力變形。4．使用條件焊接結(jié)構(gòu)的使用條件是多種多樣的，有在高溫、低溫下工作，在腐蝕介質(zhì)中工作及在靜載或動(dòng)載工作下工作等。在高溫工作，可能產(chǎn)生蠕變，

4、在低溫工作或有沖擊載荷工作時(shí)，容易發(fā)生脆性破壞，在腐蝕介質(zhì)下工作時(shí)，接頭要求具有耐腐蝕性?？傊?，使用條件越不利，焊接性就越不能保證。第二節(jié)低碳鋼的焊接目前我國鍋爐和壓力容器生產(chǎn)中最常用的低碳鋼是Q235B、Q235C和20g等，由于它的含碳量（含碳量在0.25%以下），及其他合金元素少，這類鋼材焊接性能良好。一、低碳鋼焊接特點(diǎn)1．可裝配成各種不同接頭，適應(yīng)各種不同位置施焊，且焊接工藝和技術(shù)比較簡單，容易掌握。2．焊接一般不需要預(yù)熱。若在寒冷地區(qū)焊接，也可以將焊件預(yù)熱至150℃左右。3．塑性較好，焊縫產(chǎn)生裂紋和

5、氣孔的傾向小，可制造各類大型構(gòu)架和壓力容器。4．不需要使用特殊的設(shè)備，對焊接電源沒有特殊要求。交直流弧焊機(jī)都可以焊接，但在焊接低碳鋼時(shí)，如焊條或工藝規(guī)范選擇不當(dāng)，可能出現(xiàn)熱影響區(qū)晶粒長大，溫度越高，熱影響區(qū)在高溫停留時(shí)間越長，晶粒長大越嚴(yán)重。二、低碳鋼焊接低碳鋼幾乎可采用所有的焊接方法來進(jìn)行焊接，并都能保證焊接接頭的良好質(zhì)量。用得最多的焊接方法如手工電弧焊，埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氬弧焊和二氧化碳焊等。1．手工電弧焊焊接低碳鋼的手工焊焊條見表12-1、表12-3、表12-4，焊條的選擇主要是根據(jù)被焊接低碳鋼的強(qiáng)度

6、等級(jí)以及焊接結(jié)構(gòu)的工作條件。表12-1常用低碳鋼（部分）的焊接材料鋼號(hào)手工焊自動(dòng)焊焊條牌號(hào)焊絲牌號(hào)焊劑牌號(hào)Q235A?B結(jié)422H08A焊劑43120R結(jié)422結(jié)426結(jié)427H08MnA焊劑43120g結(jié)422結(jié)427H08MnA焊劑431焊接規(guī)范的確定，主要考慮焊接過程的穩(wěn)定、焊縫成型的良好及焊縫中不產(chǎn)生缺陷。當(dāng)基本金屬厚度較大或周圍溫度較低時(shí)，由于焊縫金屬及熱影響區(qū)的冷卻速度很快，也有可能出現(xiàn)裂縫，這時(shí)需要對焊件進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般為100-150℃。2．埋弧自動(dòng)焊低碳鋼的自動(dòng)焊接頭的等級(jí)強(qiáng)度，主

7、要靠選擇相應(yīng)焊絲和焊劑來獲得。焊絲和焊接見表12-2。表12-2常用低碳鋼（部分）的焊接材料鋼號(hào)埋弧自動(dòng)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲焊絲牌號(hào)焊劑牌號(hào)Q235A?BH08A焊劑431H08Mn2SiA20RH08MnA焊劑431H08Mn2SiA20gH08MnA焊劑431H08Mn2SiA表12-3幾種常用碳鋼焊條的化學(xué)成分（%）焊條牌號(hào)國際型號(hào)MnSiNiCrMoVSPJ422E4303――――――0.0350.040J427E43151.25①≤0.090.30①0.20①0.30①0.08①J426E431

8、6J502E5003――――――J507E50151.60②≤0.750.30②0.20②0.30②0.08②J506E5016J507HE5015J507CE5015J506DE5016①元素總量不大于1.5％；②元素總量不大于1.75％。表12-4幾種常用碳鋼焊條的力學(xué)性能焊條牌號(hào)國際型號(hào)σS（Mpa）σ0.2（Mpa）δS（％）AKV（J）溫度（℃）J422E4303≥420≥330≥22≥2