金屬工藝學(xué)：4-3 常用金屬材料的焊接

1、4.3 常用金屬材料的焊接 4.3.1 金屬材料的焊接性4.3.2 碳鋼的焊接4.3.3 合金鋼的焊接4.3.4 鑄鐵的焊補(bǔ)4.3.5 有色金屬及其合金的焊接小結(jié)作業(yè)4.3 常用金屬材料的焊接4.3.1 金屬材料的焊接性1.焊接性的定義 金屬材料的焊接性是指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，主要指在一定的焊接工藝條件下（焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等），獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 包括兩方面內(nèi)容 接合性能 使用性能 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.1 金屬材料的焊接性2.金屬焊接性的評(píng)定方法 間接評(píng)估法 直接試驗(yàn)法 直接試驗(yàn)法是在正確控制焊接工藝參數(shù)條件下，按規(guī)定要求焊接試驗(yàn)樣件，

2、然后檢測(cè)焊接接頭對(duì)裂紋、氣孔、夾渣等缺陷的敏感性來評(píng)定焊接性，一般按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來進(jìn)行。 間接評(píng)估法有碳當(dāng)量法、冷裂紋敏感系數(shù)法等，它是利用人們?cè)诖罅吭囼?yàn)的基礎(chǔ)上得到的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式來評(píng)估焊接性的一類方法。 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.1 金屬材料的焊接性 碳當(dāng)量法 CE0.6%，鋼材焊接性差，需較高的預(yù)熱和其它嚴(yán)格的工藝措施 。 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.1 金屬材料的焊接性 冷裂紋敏感系數(shù)法 冷裂紋敏感系數(shù)法適用于低碳且含多種微量合金元素的低合金高強(qiáng)鋼。 冷裂紋敏感系數(shù)的計(jì)算公式如下： 冷裂紋敏感系數(shù)法是根據(jù)鋼材的化學(xué)成分、焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量和焊件板厚計(jì)算出鋼材焊接時(shí)冷

3、裂紋敏感系數(shù)PC，冷裂紋敏感系數(shù)越大，則產(chǎn)生冷裂紋的可能性越大，焊接性越差。 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.2 碳鋼的焊接1.低碳鋼的焊接碳當(dāng)量低，淬硬傾向小，塑性好，所以這類鋼的焊接性良好。焊接時(shí)一般不需要采用特殊的工藝措施，用各種焊接方法都可以獲得優(yōu)良的焊接接頭。 2.中碳鋼的焊接中碳鋼的淬硬傾向愈發(fā)明顯，焊接接頭易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋，焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接性變差。 3.高碳鋼的焊接由于含碳量高，所以導(dǎo)熱性差，塑性差，熱影響區(qū)淬硬傾向以及焊縫產(chǎn)生裂紋、氣孔的傾向更嚴(yán)重，焊接性很差。 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.3 合金鋼的焊接1.合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 合金元素含量較少，碳當(dāng)量低的合金

4、鋼，具有良好的焊接性。合金元素含量較多，碳當(dāng)量較高的合金鋼，焊接性變差。 2.珠光體耐熱鋼的焊接 珠光體耐熱鋼的碳當(dāng)量值較高，主要合金元素是鉻和鉬，淬硬傾向較大，焊接時(shí)的主要問題是冷裂紋，焊接性差。 3.不銹鋼的焊接 奧氏體不銹鋼的碳含量低，焊接性良好；馬氏體不銹鋼的焊接性較差；鐵素體不銹鋼焊接的主要問題是過熱區(qū)晶粒長大引起脆化和裂紋。4.3 常用金屬材料的焊接4.3.4 鑄鐵的焊補(bǔ) 1.鑄鐵的焊補(bǔ)特點(diǎn) 2.鑄鐵的焊補(bǔ)方法 熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織。接頭處易產(chǎn)生裂紋、氣孔。 熔池金屬容易流失。 熱焊法 冷焊法 焊前將焊件整體或局部緩慢預(yù)熱到500700，焊補(bǔ)過程中溫度保持在400以上，焊后緩慢冷卻

5、的焊接方法。 冷焊法是焊前不對(duì)焊件預(yù)熱或在低于400溫度下預(yù)熱的焊補(bǔ)方法。 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.5 有色金屬及其合金的焊接 1.鋁及鋁合金的焊接 焊接過程中存在的主要問題： 極易氧化 易產(chǎn)生變形和裂紋 耗能大 容易產(chǎn)生氣孔 焊接接頭的力學(xué)性能和耐蝕性降低 易產(chǎn)生燒穿 4.3 常用金屬材料的焊接4.3.5 有色金屬及其合金的焊接 2.銅及銅合金的焊接 焊接過程中的主要問題： 難于熔合 易產(chǎn)生變形 易產(chǎn)生裂紋 易形成氣孔 3. 鈦及鈦合金的焊接 焊接過程中的主要問題： 出現(xiàn)氧化污染及接頭脆化 產(chǎn)生裂紋 產(chǎn)生氣孔 4.3 常用金屬材料的焊接小結(jié)焊接性的定義。焊接性的評(píng)定方法：直接試驗(yàn)法和間接評(píng)估法。碳鋼的焊接：低碳鋼的焊接、中碳鋼的焊接、高碳鋼的焊接。合金鋼的焊接：合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接、珠光體耐熱鋼的焊接、不銹鋼的焊接。鑄鐵焊補(bǔ)的特點(diǎn)及方法。有色金屬及其合金的焊接：鋁及鋁合金的焊接、銅及銅合金的焊接、鈦及鈦合金的焊接。4.3 常用金屬材料的焊接作業(yè)：什么是金屬的焊