《材料焊接性》PPT课件.ppt

2023/5/19,第三章 常用金属材料的焊接,一、金属材料的焊接性 二、碳素结构钢和低合金结构的焊接 三、不锈钢的焊接 四、铸铁的焊补 五、有色金属的焊接,2023/5/19,一、金属材料的焊接性,1、金属焊接性的概念 金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应性。它主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面：结合性能和使用性能。金属的焊接性能是金属的一种加工性能，它决定于金属材料本身性质和加工条件。,2023/5/19,2、金属焊接性的间接评价方法,1）碳当量 影响金属焊接性能主要因素是化学成分。碳当量的计算公式：式中化学元素符号都表示该元素在钢中的含量。碳当量越高，焊接性越差。,2023/5/19,当CE0.6%时 钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，需要采取较高的预热温度和其它严格的工艺措施。,2023/5/19,2）冷裂纹敏感系数,再考虑板厚、焊缝含氢量因素的影响：h板厚（mm）H焊缝金属中扩散氢含量（cm3/100g）：斜Y型坡口焊接预热温度 Tp1440 Pc392（C）,2023/5/19,二、碳素结构钢和低合金结构钢的焊接,1、低碳钢的焊接（08，10，15）低碳钢焊接性能良好。一般不需要预热，不需要特殊的焊接工艺措施，采用所有的焊接方法，都可以焊好。,手工电弧焊：J422，J427 埋弧自动焊：H08A/H08MnA431,2023/5/19,2、低合金结构钢的焊接（16Mn）,低合金钢性能的主要要求是强度。,普通低合金钢一般采用手工电弧焊和埋弧自动焊。厚板可采用电渣焊、气体保护焊。,s392MPa：一般不必预热，厚板要预热，且焊后消氢、去应力退火；16Mns 392MPa：淬硬、冷裂倾向大。15CrMo,2023/5/19,3、中碳钢的焊接（35，40，45）,焊接时采用细焊条，小电流，要开坡口，多层多道焊，防止焊碳量高的母材过多进入焊缝，应防止冷裂，焊后要缓冷。,淬硬倾向大、冷裂严重；,2023/5/19,三、不锈钢的焊接,1、奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）焊接性能较好，一般不需采取特殊措施，但必需考虑焊接材料的选择，否则会引起晶间腐蚀和热裂。,引采用小线能量（主要用小电流）、快速不摆动焊，接触腐蚀介质的内表面焊缝最后焊等工艺措施。手工焊、埋弧焊和氩弧焊。,2023/5/19,2、马氏体不锈钢(3Cr13、4Cr13),厚度3mm要进行预热，焊后进行热处理，以消除残余应力。常用焊接方法是手工电弧焊（铬不锈钢焊条）和氩弧焊。,焊接性能较差，存在接头冷裂和淬硬脆化问题。,2023/5/19,3、铁素体不锈钢（Cr17，Cr27）,铁素体不锈钢焊接的主要问题是过热区晶粒长大引起的脆化和裂纹。因此，采取较低温度预热，防止过热脆化，减少高温停留时间。此外，采取小线能量焊接工艺可以减少晶粒长大的倾向。马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的焊接方法也是手工电弧焊和氩弧焊。,2023/5/19,四、铸铁的补焊,铸铁含碳量高，硫磷杂质多，塑性差。所以焊接性差，焊接的主要问题是：易产生白口组织，不能加工以及易产生裂纹，还易产生气孔。热焊，冷焊,2023/5/19,1、热焊,焊接方法：1）气焊：气剂201或硼砂 2）手工电弧焊：Z248、Z208,把工件整体或局部预热到600700，在焊接过程中保持预热温度，焊后缓慢冷却，称热焊。,热焊劳动条件差，一般用于小型、中等厚度的铸铁件和焊接后需要加工的复杂、重要的铸铁件。,2023/5/19,2、冷焊,焊接方法为手工电弧焊，薄板用气焊。1）镍基焊条：Z308、Z408、Z508重要零件的焊补。2）结构钢焊条：J507一般件的焊补。,焊接时不预热或低温预热。靠焊条调整化学成分，提高塑性，防止白口和裂纹。,2023/5/19,五、有色金属的焊接,除了钢铁等黑色金属之外的所有非黑色金属总称为有色金属。有色金属特点：比重小、比强度高、耐热性强、抗腐蚀性良好、导电性好。导热率高。,2023/5/19,1、铝及铝合金的焊接,工业纯铝、不能热处理强化铝合金（铝锰合金、铝镁合金）和热处理强化铝合金（铝铜镁、铝锌镁）,铝和铝合金焊接的主要问题：易氧化和产生气孔。焊接方法：氩弧焊、电阻焊和钎焊,2023/5/19,2、铜及铜合金的焊接,铜及铜合金的焊接困难：1）难熔合 导热系数大 熔解释热易传出。2）易变形 膨胀系数合收缩率大，再加上导热性强，焊接变形比较严重常用的焊接方法：氩气焊、手工电弧焊、埋弧自动焊和钎焊。,2023/5/19,3、钛及钛合金的焊接,钛和钛合金的焊接的主要问题：氧气污染和接头脆化、易产生裂纹和气孔。钛和钛合金的焊接方法主要有钨极氩弧焊，也可以用等离子焊和真空电子束焊，国外还有埋弧自动焊。,