焊接特點和基礎(chǔ)知識

1、 焊接特點和基礎(chǔ)知識 焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機器部件時，更顯優(yōu)越，因為它可以用化大為小，化復(fù)雜為簡單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。焊接概述水冷壁焊接汽車制造動車組制造現(xiàn)場造船行業(yè)的自動化焊接水下焊接國家體育場鳥巢的焊接結(jié)構(gòu)焊接的主要特點是： （1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量； （2）簡化復(fù)雜零件和大型零件的制造； （3）適應(yīng)性好；可實現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)； （4）滿足特殊連接要求；可實現(xiàn)不同材料間的連 接成型； （5）降低勞動強度，改善勞動條件。焊接方法的應(yīng)用： （1）制造金屬結(jié)構(gòu)件，承壓設(shè)備； （2）制造機器零件和工

2、具； （3）修復(fù)。焊接特點和應(yīng)用 焊接在承壓類特種設(shè)備制造中也占有重要的地位。焊接質(zhì)量對承壓類特種設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和使用安全可靠性有直接影響。許多承壓類特種設(shè)備事故源于焊接缺陷，因此，對承壓類特種設(shè)備無損檢測人員來說，掌握焊接知識是非常必要的。焊接概述總重量達千噸級、壁厚280mm的大型熱壁加氫反應(yīng)器承壓類特種設(shè)備常用焊接方法焊接接頭焊接應(yīng)力與變形承壓類特種設(shè)備常用鋼材的焊接焊接缺陷及其特征1 焊接定義 焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到原子間結(jié)合的一種方法。 （1）熔化焊 將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。 （2）壓力焊 焊接過程中，必須對焊件施

3、加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓焊。 （3）釬焊 釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。焊接定義焊接分類2. 熔焊原理及過程熔焊的本質(zhì)及特點 加熱 熔化 冶金反應(yīng) 結(jié)晶凝固 固態(tài)相變 形成接頭 熔化焊的本質(zhì)是小熔池熔煉與鑄造，是金屬熔化與結(jié)晶的過程。熔池存在時間短，溫度高；冶金過程進行不充分，氧化嚴重；熱影響區(qū)大。冷卻速度快，結(jié)晶后易生成粗大的柱狀晶。熱源 能量要集中，溫度要高。以保證金屬快速熔化，減小熱影響區(qū)。滿足要求的熱源有電弧、等

4、離子弧、電渣熱、電子束和激光。熔池的保護 可用渣保護、氣保護和渣-氣聯(lián)合保護。以防止氧化，并進行脫氧、脫硫和脫磷，給熔池過渡合金元素。填充金屬 保證焊縫填滿及給焊縫帶入有益的合金元素，并達到力學(xué)性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊絲。熔化焊的三要素承壓類特種設(shè)備常用的焊接方法手工電弧焊（SMAW）埋弧自動焊(SAW)氬弧焊(非熔化極TIG,熔化極MIG)二氧化碳氣體保護焊(GMAW)等離子弧焊(PAW)電渣焊(ESW)手工電弧焊手工電弧焊是利用焊條與工件之間的電弧熱，將焊條和部分工件熔化而形成焊縫的焊接方法電弧區(qū)域熱量分布：陽極區(qū) 43，弧柱區(qū)21，陰極區(qū)36 手工電弧焊具有設(shè)備簡單，操作靈活

5、，成本低等優(yōu)點，且焊接性好，對焊接接頭的裝配尺寸無特殊要求，可在各種條件下進行各種位置的焊接，適于多種鋼材和有色金屬等是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的焊接方法。手工電弧焊的特點 手工電弧焊時有強烈弧光和煙塵污染，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定，焊縫短而不連續(xù)，焊縫寬度不均，勞動條件差，勞動強度大，生產(chǎn)率低，對工人技術(shù)水平要求較高。1.手工電弧焊電源基本要求 手工電弧焊電源應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓和較高的引弧電壓，以利于引弧，保證安全；當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流增大，電弧電壓應(yīng)急劇下降；還應(yīng)保證焊條與焊件短路時，短路電流不應(yīng)太大；同時焊接電流應(yīng)能靈活調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的焊件及焊條的要求。2.電源的種類 常用的手工弧焊電源根據(jù)輸出

6、電流類型分為直流電焊機和交流電焊機 手工電弧焊設(shè)備2.電源種類 （1）交流弧焊機 它是一種特殊的降壓變壓器，具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、成本低，效率高，使用和維護方便等優(yōu)點，是手工電弧焊中應(yīng)用最廣泛的一種供電設(shè)備。但是需注意：交流弧焊機電弧穩(wěn)定性較差。手工電弧焊 手工電弧焊（2）直流弧焊機 1）旋轉(zhuǎn)式直流電焊機：由一臺三相感應(yīng)電動機和一臺直流弧焊發(fā)電機組成。焊接電流可在較大范圍內(nèi)均勻調(diào)節(jié)以滿足焊接工藝的要求。2）硅整流式直流電焊機:多采用硅整流元件，與旋轉(zhuǎn)式直流電焊機相比具有噪聲小，效率高，用料少，成本低等優(yōu)點，正逐步代替旋轉(zhuǎn)式直流電焊機 直流電焊機的特點是直流電弧燃燒穩(wěn)定，所以用小電流焊接時常選用

7、。在焊接合金鋼、不銹鋼等材質(zhì)工件時，也常選用直流電源。 直流電源根據(jù)接工件電極的不同，分為正接和反接兩種接法。直流正接是指工件接正極，焊條接負極（厚板、酸性焊條）。直流反接是指工件接負極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊條、低合金鋼和鋁合金）。手工電弧焊三.焊條；1.定義焊條是涂有藥皮的供手工電弧焊用的熔化電極，由藥皮和焊芯兩部分組成。 2.焊芯：焊條中被藥皮包覆的金屬芯作用（1）作為焊接過程的電極，產(chǎn)生電弧 （2）熔化作為填充金屬，與熔化的母材共同形成焊縫金屬3.藥皮：壓涂在焊芯表面的涂料層作用：在焊接過程中造氣，起保護作用，防止空氣進入焊縫；同時具有冶金作用，如脫氧、脫硫、脫磷和滲合金等；并具

8、有穩(wěn)弧、脫渣等作用，以保證焊條具有良好的工藝性能，形成美觀的焊縫。4. 焊條的分類 (1)焊條按熔渣的化學(xué)性質(zhì)分為兩大類 酸性焊條 溶渣呈酸性(熔渣堿度)，藥皮中含大量SiO2、TiO2、FeO 、MnO等酸性氧化物。優(yōu)點：焊條工藝性能良好，成形美觀，特別是對銹、油、水分等的敏感度不大，抗氣孔能力強。缺點:焊縫金屬的力學(xué)性能，特別是沖擊韌性較低，抗裂性較差。 堿性焊條 熔渣呈堿性(熔渣堿度) ，藥皮的主要成分為CaCO3、CaF2、CaSiO3和MgCO3等堿性氧化物。 優(yōu)點：抗裂性能好，特別是沖擊韌度較高。承壓類特種設(shè)備制造中廣泛使用堿性焊條缺點：對銹、油、水分較敏感，容易產(chǎn)生氣孔缺陷，電弧

9、穩(wěn)定性差，脫渣性不好，發(fā)塵量大。手工電弧焊(2)焊條按用途可分為十一大類 碳鋼焊條、低合金鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條。手工電弧焊四、手工電弧焊焊接工藝規(guī)范 焊接規(guī)范是影響焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的各個焊接工藝參數(shù)的總稱。手工電弧焊時，焊接規(guī)范主要包括焊接電流、電弧電壓、焊條種類和直徑、焊機種類和極性、焊接速度、焊接層數(shù)等。 其中焊接電流主要影響焊縫的熔深，電弧電壓主要影響焊縫的熔化寬度。手工電弧焊五、手工電弧焊焊接位置常用焊接位置：平焊、橫焊、仰焊、立焊管子環(huán)焊縫分為：水平轉(zhuǎn)動、垂直固定、水平

10、固定、45度位置。手工電弧焊埋弧焊1.定義 埋弧自動焊是利用專門的機械設(shè)備自動完成手工電弧焊中的引燃電弧、送進焊條以及移動電弧等焊接動作，并使電弧在較厚焊劑下燃燒的熔化焊。2.焊接過程 如下圖所示，埋弧焊的焊接過程可概括為：自動送絲；引弧；焊劑自動下料；焊機勻速運動；電弧在焊劑下燃燒。 埋弧自動焊接過程（焊縫剖面圖）埋弧焊焊絲與焊劑焊接材料焊 劑焊 絲熔 煉焊 劑陶 瓷焊 劑相當(dāng)于焊 芯相當(dāng)于藥 皮 熔煉焊劑：在熔煉爐中制備，成分均勻，適于大量生產(chǎn)； 陶瓷焊劑：利用粉末冶金工藝制備，顆粒強度低。 1、焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定； 2、熔深大，節(jié)省焊接材料； 3、無弧光，無金屬飛濺，焊接煙霧少； 4、自動

11、化操作，生產(chǎn)效率高。 5、設(shè)備昂貴，工藝復(fù)雜，適于長的直線焊縫和圓筒形 工件的縱、環(huán)焊縫的批量生產(chǎn)。埋弧自動焊的特點埋弧焊埋弧焊的焊前準(zhǔn)備 板厚小于14mm時，可不開坡口； 板厚為1422mm時，應(yīng)開Y型坡口； 板厚為2250mm時，可開雙Y型或U型坡口。 Y型和雙Y型坡口的角度為5060。埋弧焊 焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時，應(yīng)安裝引弧板和熄弧板，以防止起弧和熄弧時產(chǎn)生的氣孔、夾雜、縮孔、縮松等缺陷進入工件焊縫之中埋弧焊平板對接焊 一般采用雙面焊，可不留間隙直接進行雙面焊接，也可采用打底焊或焊劑墊或墊板。為提高生產(chǎn)率，也可采用水冷銅成型底板進行單面焊雙面成型。環(huán)焊縫 焊接環(huán)焊縫時，焊絲起弧點應(yīng)與

12、環(huán)的中心線偏離一距離e，以防止熔池金屬的流淌。一般偏離距離為20 40mm，直徑小于250mm的環(huán)縫一般不采用埋弧自動焊。多絲埋弧焊 同時有兩個以上焊絲起焊接，焊接速度高，焊縫成型好。前一電弧保證熔深，后續(xù)電弧調(diào)節(jié)熔寬，使熔池形狀及焊縫成型較為合理。埋弧焊 埋弧焊的應(yīng)用 埋弧焊主要用于壓力容器的環(huán)縫焊和直縫焊，鍋爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶和潛艇殼體的焊接，起重機械（行車）和冶金機械（高爐爐身）的焊接。埋弧焊三、氣體保護電弧焊 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。 （一） 氬弧焊 定義：氬弧焊是使用氬氣作為保護氣體的氣體保護焊。 根據(jù)電極是否熔化分為不熔化極氬弧焊

13、（鎢極氬弧焊）和熔化極氬弧焊 注：氬氣氬氣為惰性氣體，高溫下不溶入液態(tài)金屬，也不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，氬氣是一種理想的保護氣體。由于氬弧溫度高，因此一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。氬弧焊一般要求氬氣純度達99.9%，我國生產(chǎn)的工業(yè)純氬，其純度可達99.9%，完全合乎氬弧焊的要求。氬弧焊對焊前的除油、去銹、去水等準(zhǔn)備工作要求嚴格，否則就會影響焊縫質(zhì)量。鎢極氬弧焊 以鎢釷合金和鎢鈰合金為陰極，利用鎢合金熔點高，發(fā)射電子能力強，陰極產(chǎn)熱少，鎢極壽命長的特點，形成不熔化極氬弧焊。氣體保護電弧焊氣體保護電弧焊熔化極氬弧焊以焊絲為一電極（正極），工件為另一電極（負極），焊絲熔滴通常呈很細顆粒的“噴射過渡”進入

14、熔池，所用電流比較大，生產(chǎn)率高。板厚8mm以上的鋁容器。為使電弧穩(wěn)定，熔化極氬弧焊通常采用直流反接，這對于焊鋁工件正好有“陰極破碎”作用。氣體保護電弧焊氣體保護電弧焊氬弧焊的特點及應(yīng)用可焊接各種鋼材、有色金屬和合金，焊接質(zhì)量優(yōu)良?？扇恢米詣雍附?。焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形電弧穩(wěn)定，焊縫致密，成型美觀。氬氣貴，設(shè)備復(fù)雜，焊接成本高。 氬弧焊主要用于易氧化的有色金屬和合金鋼的焊接,如鋁、鎂、鈦及其合金、耐熱鋼、不銹鋼等。適用于單面焊雙面成形，如打底焊和管子焊接；鎢極氬弧焊還適用于薄板焊接。氣體保護電弧焊1.定義：利用CO2作為保護氣體的氣體保護焊，簡稱CO2焊。 CO2氣體 CO2氣體密度大，

15、高溫體積膨脹大，保護效果好。但CO2在高溫下易分解為CO和O，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和CO氣孔。焊接用CO2純度要大于99.8%。(二)CO2氣體保護焊(二)CO2氣體保護焊 CO2氣體保護焊示意圖2.二氧化碳焊特點焊接成本低。焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形，焊接質(zhì)量好。電流密度大，生產(chǎn)效率高； 操作性能好，適于全位置焊接采用大電流時，飛濺大，煙霧多。 CO2焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，適用于各種厚度。氣體保護電弧焊四、等離子弧焊1. 定義：借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，利用機械壓縮效應(yīng)（電弧通過噴嘴細小孔道時的被迫收縮）、熱壓縮效應(yīng)（在冷氣流

16、的強迫冷卻下，帶電粒子流離子和電子往弧柱中心集中）和電磁收縮效應(yīng)（弧柱帶電粒子的電流線為平行電流線，相互磁場作用使電流線產(chǎn)生相互吸引而收縮）將電弧壓縮為細小的等離子體，獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法稱為等離子弧焊。 等離子弧能量密度大（105106W/cm2），弧柱溫度高，穿透能力強。10 12mm厚鋼材可不開坡口，一次焊透雙面成型，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。電流小到時，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，能保持良好的挺直度與方向性，所以可焊接很薄的箔材。等離子弧焊接在生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用，特別是國防工業(yè)及尖端技術(shù)所用的銅合金、合金鋼、鎢、鉬、鈷、鈦等金屬的焊接。如鈦合金導(dǎo)彈殼體、波紋管及膜盒、微

17、型繼電器、電容器的外殼封焊以及飛機上一些薄壁容器均可用等離子弧焊接。但等離子弧焊接設(shè)備比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊接。等離子弧特點和應(yīng)用等離子弧焊五 、電渣焊1.定義：利用電流通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲和母材來進行焊接的一種熔化焊方法。分為絲極、板極、熔嘴和熔管電渣焊。2.電渣焊特點宜在垂直位置焊接適于大厚度件焊接，生產(chǎn)率高，焊接材料消耗少渣池對被焊件有較好預(yù)熱作用，不易出現(xiàn)淬硬組織高溫停留時間長，組織粗大，焊后必須進行正火和回火熱處理焊縫成形系數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，有利于防止熱裂紋的產(chǎn)生五 、電渣焊3.應(yīng)用 電渣焊適用于板厚40mm以上結(jié)構(gòu)的焊接。一般用于直焊縫焊接。目前電渣焊已在我

18、國水輪機、水壓機、軋鋼機、重型機械、鍋爐制造、石油化工等大型設(shè)備制造中得到廣泛使用。 電渣焊除焊接碳鋼、低合金、中合金鋼和高合金鋼以及鑄鐵外，也可用來焊接鋁及鋁合金、鎂合金、鈦及鈦合金和銅。五 、電渣焊承壓類特種設(shè)備常用焊接方法焊接接頭承壓類特種設(shè)備常用鋼材的焊接焊接缺陷及其特征焊接接頭一、焊接接頭形式 焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來決定，通常分為對接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。 每種接頭形式下又有不同的坡口形式。根據(jù)設(shè)計或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。(各種坡口溝槽的形式參見GBT3375-94焊接術(shù)語) 坡口形式的選擇主要考慮

19、以下因素：保證焊透填充于焊縫部位的金屬盡量少便于施焊，改善勞動條件，如圓筒件，筒內(nèi)焊接量應(yīng)盡量少減少焊接變形量 焊接接頭1.對接接頭 將兩金屬件放置于同一平面（或曲面內(nèi)），使其邊緣相對，沿邊緣直線（或曲線）進行焊接的接頭叫對接接頭。 對接接頭是最常見，最合理接頭形式。承壓類特種設(shè)備多采用對接接頭。I形，一般用于薄板V形，加工方便，耗焊材，角 變形大，單面施焊X形，加工復(fù)雜，雙面施焊，角變形小，焊材損耗少U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形較大雙U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形小 用焊條電弧焊焊接板厚在3mm以下的對接焊縫時，一般可用I型坡口直接焊接，但當(dāng)焊接厚度大于3mm的構(gòu)件時，需開坡口；板

20、厚在6mm26mm時，常開單面坡口；板厚在12mm60mm時，常開雙面坡口。單面坡口的可焊性較好，但焊條消耗量大，且焊后易產(chǎn)生角變形；雙面坡口受熱均勻，變形較小，焊條消耗量也小，但必須兩面施焊，有時受構(gòu)件結(jié)構(gòu)限制，不易實施。 埋弧焊的接頭形式與焊條電弧焊基本相同，但由于埋弧焊選用的電流大、熔深大，所以在板厚小于14mm時可直接采用I形坡口單面施焊，焊更厚構(gòu)件時需開坡口。1.對接接頭兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面角焊的接頭稱搭接接頭。搭接接頭不需開坡口，裝配要求較松，受力情況復(fù)雜，接頭應(yīng)力集中嚴重，承壓類特種設(shè)備一般不允許用搭接結(jié)構(gòu)。2.搭接接頭大型立式儲罐的罐底板等一般采用搭接結(jié)構(gòu)2.搭接接頭3

21、.角接接頭及T字接頭兩構(gòu)件成直角或一定角度，而在其連接邊緣焊接的接頭稱角接接頭。兩構(gòu)件成T字形焊接在一起的接頭，叫T字接頭。角接接頭和T字接頭，常用于特種設(shè)備接管、法蘭、夾套、管板、管子和凸緣等焊接。二.焊接接頭的組成 熔焊熱源的高溫集中熔化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域。焊接熱源特點：加熱溫度高（熱處理加熱溫度以上100-200） 加熱速度快(是熱處理加熱速度的幾十

22、倍甚至幾百倍)高溫停留時間短(手工焊停留時間最大20秒,埋弧自動焊時30-100秒) 自然冷卻（熱處理可根據(jù)要求控制冷卻速度或在冷卻過程中不同階段進行保溫) 局部加熱(隨熱源的移動,局部加熱地區(qū)的范圍也移動) 焊接結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)熱處理特性不同分為兩類:易淬火鋼,不易淬火鋼,下面以不易淬火鋼的組織分布和性能進行分析。 1.不易淬火鋼:如低碳鋼,某些不易淬硬的低合金鋼,如等焊接接頭的組織和性能1.不易淬火鋼熱影響區(qū) 焊縫區(qū)：結(jié)晶從熔池壁向中心推進，形成柱狀的鑄態(tài)組織。與基體金屬性能接近，但熔池中心易出現(xiàn)雜質(zhì)、疏松等。熔合區(qū)(不完全熔化區(qū))：未熔化的過熱組織和部分熔化的結(jié)晶鑄態(tài)組織。雖然此區(qū)只有，但它是

23、焊接接頭的危險區(qū)域之一。過熱區(qū)（粗晶粒區(qū)）：高溫影響，晶粒粗大。塑性和韌性下降，顯著影響焊件接頭性能。正火區(qū)（重結(jié)晶區(qū)）：最高加熱溫度比Ac3稍高，晶粒重結(jié)晶細化，獲得正火組織。機械性能改善。部分相變區(qū)：最高加熱溫度比Ac1Ac3稍高，珠光體和部分鐵素體重結(jié)晶細化。晶粒大小不均，機械性能稍差。1.不易淬火鋼熱影響區(qū) 一般，低碳鋼焊件的熱影響區(qū)較窄，危害性較小，焊后可直接使用；對于碳素鋼和低合金鋼焊件，焊后可進行正火處理，細化晶粒，改善機械性能；對于無法進行熱處理的焊件，則需正確選擇焊接方法和工藝條件，來減小熱影響區(qū)的范圍。 焊接過程中因工藝不當(dāng)?shù)纫蛩乜赡軙a(chǎn)生氣孔（H、N、CO、H2O）、裂紋

24、(熱裂紋、再熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂)、未焊透、夾渣、夾雜（O、N、S化物）、未熔合、偏析、顯微缺陷（位錯、空穴、微裂等）的焊接缺陷，影響焊接接頭性能焊接接頭特點承壓類特種設(shè)備常用焊接方法焊接接頭承壓類特種設(shè)備常用鋼材的焊接焊接缺陷及其特征承壓類特種設(shè)備常用焊接方法焊接接頭承壓類特種設(shè)備常用鋼材的焊接焊接缺陷及其特征一、鋼材的焊接性 二、碳素鋼的焊接 三、低合金鋼的焊接 四、不銹鋼的焊接 承壓類特種設(shè)備常用鋼材的焊接焊接性：采用一定焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式的條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即其對焊接加工的適應(yīng)性。 焊接性一般包括兩個方面：工藝焊接性：主要指在給定的焊接工藝條件

25、下，形成完好焊接接頭的能力，特別是接頭對產(chǎn)生裂紋的敏感性，也稱抗裂性；使用焊接性：在給定的焊接工藝條件下，焊接接頭在使用條件下安全運行的能力，包括焊接接頭的力學(xué)性能和其它特殊性能（如耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等）。 焊接性是金屬的工藝性能在焊接過程中的反映，了解及評價金屬材料的焊接性，是焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計、確定焊接方法、制定焊接工藝的重要依據(jù)。鋼材的焊接性（二）鋼的焊接性評定方法鋼是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的金屬材料，因而評定鋼的焊接性顯得尤為重要。由于鋼的裂紋傾向與其化學(xué)成分有密切關(guān)系，因此，可以根據(jù)鋼的化學(xué)成分評定其焊接性的好壞。通常將影響最大的碳作為基礎(chǔ)元素，把其它合金元素的質(zhì)量分數(shù)對焊接性的影響折合成碳

26、的相當(dāng)質(zhì)量分數(shù)，碳的質(zhì)量分數(shù)和其它合金元素的相當(dāng)質(zhì)量分數(shù)之和稱為碳當(dāng)量，它是評定鋼的焊接性的一個參考指標(biāo)。鋼材的焊接性碳當(dāng)量（Carbon Equivalent)公式國際焊接學(xué)會日本焊接學(xué)會英國BS2462式中，各元素的質(zhì)量分數(shù)都取其成分范圍的上限。碳當(dāng)量越高，裂紋傾向越大，鋼的焊接性越差。一般認為，Ceq0.6%時，鋼的淬硬和冷裂傾向嚴重，焊接性很差，一般不用于生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)。 碳當(dāng)量公式僅用于對材料焊接性的粗略估算，在實際生產(chǎn)中，應(yīng)通過直接試驗（焊接性試驗），模擬實際情況下的結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀況和施焊條件，在試件上焊接，觀察試件的開裂情況，并配合必要的接頭使用性能試驗進行評定(焊接工藝評定)。鋼材

27、的焊接性焊接工藝評定 鋼材焊接性影響因素很復(fù)雜，所以有一系列評定焊接性的試驗，如剛性固定對接焊抗裂試驗、斜Y型坡口焊接裂紋試驗、十字接頭裂紋試驗等。為了驗證焊接工藝性，在焊接試驗的基礎(chǔ)上需進行焊接工藝評定。焊接工藝評定的目的（功能）驗證施焊單位擬定的焊接工藝的正確性，評定施焊單位焊制焊接接頭的使用性能符合設(shè)計要求的能力。 焊接工藝評定的目的在于評定出合格的工藝，焊接接頭的使用性能要符合要求。焊接工藝評定程序焊接工藝評定立項編制焊接工藝評定指導(dǎo)書焊接試件試件理化檢驗編制焊接工藝評定報告編制焊接工藝規(guī)程焊接工藝控制措施焊接工藝控制措施焊接工藝控制措施焊接工藝控制措施焊接工藝控制措施二、碳素鋼的焊接

28、 Q235、10、15、20等低碳鋼是應(yīng)用最廣泛的焊接結(jié)構(gòu)材料，由于其含碳量低于0.25%，塑性很好，淬硬傾向小，不易產(chǎn)生裂紋，所以焊接性最好。焊接時，任何焊接方法和最普通的焊接工藝即可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。但由于施焊條件、結(jié)構(gòu)形式不同，焊接時還需注意以下問題：（1）在低溫環(huán)境下焊接厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該進行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。（2）重要結(jié)構(gòu)焊后要進行去應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。 低碳鋼對焊接方法幾乎沒有限制，應(yīng)用最多的是手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊和電阻焊。采用電弧焊時，焊接材料的選擇參見表。低碳鋼焊接材料的選擇焊接方法焊接材料應(yīng)用情況手工電弧焊J421、J422、J423等一般結(jié)構(gòu)J426、J427、J506、J507等承受動載荷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜或厚板重要結(jié)構(gòu)埋弧焊H08 配HJ430、H08A 配HJ431一般結(jié)構(gòu)H08MnA 配HJ431重要結(jié)構(gòu)CO2氣體保護焊H08Mn2SiA一般結(jié)構(gòu)二、碳素鋼的焊接低合金鋼焊接經(jīng)常出現(xiàn)的問題 （1） 熱影響區(qū)的淬硬傾向 熱影響區(qū)易出現(xiàn)淬硬馬氏體，進而硬度明顯增高，但塑性、韌性降低。 （2） 冷裂紋 焊接接頭冷卻到較低溫度下（對于鋼來說在Ms溫度以下）時產(chǎn)生的焊接裂紋稱為冷