常用焊接材料

常用焊接材料（鋼、不銹鋼、鈦、銅、鋁）的焊接101試述低碳鋼與低合金鋼的雌工藝。⑴焊接性低碳鋼具有優(yōu)良的焊接性，因此，低碳鋼和低合金鋼焊接時(shí)的焊接性僅決定于低合金鋼的焊接性。⑵預(yù)熱根據(jù)低合金鋼的要求選用合適的預(yù)熱溫度。⑶焊接材料選擇的原則是焊縫金屬的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度都不低于被焊鋼種中的最低值，具體選擇見表7-80。表7-80低碳鋼與低合金鋼焊接材料的選擇鋼種低合金鋼電弧焊電渣焊CO2保護(hù)焊焊絲預(yù)熱條件及溫度（°C）屈服點(diǎn)（MPa）手弧焊埋弧焊焊絲焊劑焊條焊絲焊劑

低碳鋼300E4315H08AHJ431H08AHJ360H10MnSi板厚不預(yù)熱350E5015H08MnAHJ431H08Mn2SiHJ360H10MnSi6>40mm，預(yù)熱溫度>100^400E5015H08MnAHJ431H08Mn2SiHJ360H10MnSi6①>32mm，預(yù)熱溫度>100°C450E5015H08MnAHJ431H08Mn2SiHJ360H10MnSi①6 板厚（mm）。102什么是不銹鋼的組織圖？焊縫的組織決定于焊縫的成分，而焊縫的成分決定于母材的熔入量，即熔合比。因此，一定的熔合比決定了一定的焊縫成分和焊縫組織。熔合比發(fā)生變化時(shí)，焊縫的成分和組織都要隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。不銹鋼的成分、組織和熔合比的關(guān)系圖稱為不銹鋼的組織圖，見圖7-14。圖中坐標(biāo)為鉻當(dāng)量（Cr當(dāng)量）和鐐當(dāng)量（Ni當(dāng)量），其計(jì)算式為Cr當(dāng)量（％）=Cr+Mo+1.5Si+0.5Ni（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）

Ni當(dāng)量(%)=Ni+30C+0.5Mn(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)當(dāng)知道了兩種母材金屬的化學(xué)成分后，可分別算出其鉻當(dāng)量和鐐當(dāng)量，根據(jù)兩者的值在不銹鋼組織圖上找出相應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)熔合比，就能確定不銹鋼焊縫的組織狀態(tài)。103試分析1Cr18Ni9Ti不銹鋼和Q235-A低碳鋼采用不加填充焊絲的手工鎢極氬弧焊焊接時(shí)，焊縫的組織。1Cr18Ni9Ti不銹鋼和Q235-A低碳鋼的鉻當(dāng)量和鐐當(dāng)量，見表7-81。表7-81鉻、鏢當(dāng)■值母材化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）(%)鉻當(dāng)量（%）鐐當(dāng)量（%）圖上位置CMnSiCrNi1Cr18Ni9Ti鋼0.071.360.6617.88.5518.7911.42aQ235-A鋼0.180.440.35..0.535.62b

若假設(shè)兩種母材的熔化數(shù)量相同，其熔合比分別為50%,則其組織應(yīng)在不銹鋼組織圖a-b連線的中點(diǎn)f（圖7-14），由圖中看出焊縫組織為馬氏體。由此可見，1Cr18Ni9Ti不銹鋼和Q235-A低碳鋼采用手工鎢極氬弧焊焊接時(shí)，如果不加填充焊絲，則在焊縫中要避免出現(xiàn)馬氏體組織是不可能的。104為什么1Cr18Ni9Ti不銹鋼和Q235-A低碳鋼手弧焊時(shí)，應(yīng)選用E1-23-13-16、E1-23-13-15（A302、A307）焊條？今用E0-19-10-16（A102）、E1-23-13-15（A307）、E2-26-21-15（A407）三種焊條進(jìn)行分析比較，該三種焊條的鉻、鐐當(dāng)量值及在不銹鋼組織圖上的位置，分別見表7-82、圖7-14。表7-82奧氏體不銹鋼焊條的鉻、鎳當(dāng)■值焊條型號(hào)（牌號(hào)）化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）鉻當(dāng)量（%）鐐當(dāng)量（%）圖上位置CMnSiCrNiE0-19-10-16(A102)0.071.220.4619.28.5019.8911.15aE1-23-13-15(A307)0.111.320.4824.812.8025.5216.76bE2-26-21-15(A407)0.181.400.5426.218.8027.0124.90e假定兩種母材的熔化數(shù)量相同，則兩種母材熔化混合后的當(dāng)量成分相當(dāng)于f點(diǎn)，此時(shí)，焊縫金屬可視為當(dāng)量成分為f點(diǎn)的母材金屬與焊條金屬熔化混合而成。所以當(dāng)母材熔合比發(fā)生變化時(shí)，焊縫的當(dāng)量成分將沿f-c線段上各點(diǎn)變化。當(dāng)母材的熔合比為40%時(shí)，即兩種母材在焊縫中各占20%時(shí)，焊縫的當(dāng)量成分相當(dāng)于圖中的g點(diǎn)；當(dāng)母材的熔合比為30%時(shí)，焊縫的當(dāng)量成分相當(dāng)于h點(diǎn)。因此，當(dāng)母材的熔合比為30%-40%時(shí)，焊縫的組織為奧氏體+馬氏體。如果要得到不含馬氏體的奧氏體+鐵素體組織，非用極小的熔合比，這在工藝上是很困難的。⑵采用E1-23-13-15(A307)焊條焊條的鉻、鐐當(dāng)量值相當(dāng)于圖7-14中的d點(diǎn)。如果母材的熔合比為40%，在f-d線段上求得焊縫的位置在i點(diǎn)，由圖7-14中可知焊縫組織為純奧氏體；若熔合比為30%，在f-d線段上求得焊縫的位置在)點(diǎn)，此時(shí)的焊縫組織為含2%鐵素體的奧氏體+鐵素體組織。⑶采用E2=26-21-15(A407)焊條焊條的鉻、鐐當(dāng)量值相當(dāng)于圖7-14中的e點(diǎn)，當(dāng)母材的熔合比為30%~40%時(shí)，相當(dāng)于線段f-e上的k、l點(diǎn)，焊縫為單相奧氏體組織，有較高的熱裂傾向。綜上所述，Cr18Ni9Ti不銹鋼和Q235-A低碳鋼焊接時(shí)，較理想的是選用E1-23-13-15(A307)焊條或E1-23-13-16(302)焊條，此時(shí)只要把母材的熔合比控制在40%以下，就能得到較高具有抗裂性能的奧氏體+鐵素體雙相組織的焊縫金屬。⑴焊條的選用選用E1-23-13-16(A302)焊條和E1-23-13-15(A307)焊條。⑵坡口形式為降低珠光體鋼一側(cè)對(duì)焊縫金屬的稀釋作用，盡量減小熔合比，因此應(yīng)適當(dāng)增加坡口角度，常用的坡口形式見圖7-15。⑶焊接工藝參數(shù)為降低熔合比，應(yīng)采用小直徑焊條或焊絲，盡量使用小電流、高電壓和快速焊接。手弧焊時(shí)焊接電流的選用，見表7-83。表7-83焊接電流的選用焊條直徑（mm）2.53.245焊接電流（A）6075105150106試述奧氏體不銹鋼與珠光體耐熱鋼的焊接工藝。焊接材料選用鐐基合金型"因科鐐"類焊絲、焊條，具體牌號(hào)是"因科A"和"因科B"，兩者的成分類似"因科A"需采用直流電源施焊，"因科B"則可交、直流兩用，其它"因科鎳"類焊絲牌號(hào)還有"因科鐐132"、"因科鐐182"、"因科鐐82"、"因科鐐92”等，供氬弧焊、埋弧焊、等離子弧焊等使用，奧氏體不銹鋼與珠光體耐熱鋼焊接用材料的化學(xué)成分，見表7-84。表7-84奧氏體不銹鋼與珠光體耐熱鋼焊接用材料的化學(xué)成分

屬類型（牌號(hào)）NiCrFeCb+TaMnCoMoTiSiCCuSP因科操132>62.013.0/17.0<11.01.5/4.0<3.5...<0.75<0.08<0.5<0.02<0.03因科操182>59.013.0/17.0<10.01.0/2.55.0/9.0<0.12..<0.1<0.1<0.5<0.015<0.03因科A>62.013.0/17.0<12.00.5/3.01.0/3.0<0.120.5/2.5.<0.75<0.1<0.5<0.02<0.03因科B與因科A類同因科操82>67.018.0/22.0<3.02.0/3.02.5/3.5<0.2<0.75<0.5<0.1<0.5<0.015<0.03因科操92>67.014.0/17.0<8.02.0/2.72.5/3.5<0.5<0.08<0.5<0.015<0.03填充金化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）107試述奧氏體不銹鋼與鐵素體鋼的焊接工藝。

低溫鋼設(shè)備中，常采用鐵素體組織的中強(qiáng)度低溫工程用鋼，如06MnNb、3.5Ni等與奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti進(jìn)行焊接。焊條選用超低碳的E00-18-12-Mo2-16（A022），由于焊條中基本上不含C、Ti元素，使碳遷移減弱，因此焊接接頭經(jīng)退火處理后，在熔合線附近的低溫沖擊韌度下降較小。焊后為消除焊接殘余應(yīng)力及兩種材料線膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的附加應(yīng)力所以焊件應(yīng)采取高溫回火處理，其參數(shù)是加熱至590~620°C，保溫1.5~2.5h，空冷。108試述不銹復(fù)合鋼板的特點(diǎn)及其焊接性。不銹復(fù)合鋼板是由較薄的覆層（不銹鋼）鋼和較厚的基層（珠光體鋼）鋼復(fù)合軋制而成的雙金屬板見圖7-17。覆層通常只有1.5~3.5mm，它和工作介質(zhì)接觸能保證復(fù)合鋼板的耐腐蝕性能，而強(qiáng)度主要靠基層獲得。覆層不銹鋼一般由1Cr18Ni9Ti、0Cr13、0Cr18Ni12-Mo2Ti和0Cr17Ni13Mo2Ti鋼制造；基層珠光體鋼都用低碳鋼或低合金鋼制造，如Q235-A、16MnR、12CrMo鋼等?；鶎愉摵附訒r(shí)采用結(jié)構(gòu)鋼焊條（焊絲），如果焊縫金屬熔化了部分覆層不銹鋼板，會(huì)使焊縫金屬中合金元素增加，結(jié)果與覆層接觸的焊縫處會(huì)產(chǎn)生粗硬的馬氏體，使塑性和沖擊韌度大大下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生裂紋。覆層鋼焊接時(shí)采用不銹鋼焊條（焊絲），焊縫金屬如果熔化了部分基層金屬使焊縫中的合金元素稀釋，耐蝕性能降低。

因此，在基層與覆層的交界面上應(yīng)增加一層過渡層，采用鉻、鐐元素較高的材料，補(bǔ)充合金元素的稀釋，過渡層的焊接實(shí)質(zhì)上就屬于不銹鋼和珠光體鋼兩類異種鋼的焊接。109試述不銹復(fù)合鋼板焊接時(shí)