第二章 材料焊接性.pptVIP

Chapter 2 金属材料的焊接性能;返 回; 金属材料的焊接性;1. 金属材料焊接性的概念;讨论： 正确区别“焊接”和“焊接性”； 分析研究焊接性的目的。;工艺焊接性:金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。 使用焊接性:焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种性能的程度，包括常规的力学性能(强度、塑性、韧性等)或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。;焊接过程;（2）影响焊接性的因素：;① 材料因素如：焊接材料;②设计因素：结构类型、接头形式;③ 工艺因素如：熔焊方法;各种金属材料焊接难易程度一览表;横看：没有一种母材所有焊接方法都适用 竖看：没有一种焊接方法所有母材都适用;2. 钢的焊接性评价方法;;日本JIS 此式适用于低合金调质钢，其化学成分范围：C≤0.2％或0.18％；Si ≤0.55％；Mn≤1.5%；Cu ≤0.5%；Ni≤2.5%；Cr≤1.25%；Mo ≤0.7%；V≤0.1%；B≤0.006%。;根据钢材强度和碳当量确定预热要求;美国焊接学会AWS 此式适合化学成分范围：C≤0.6％；Mn≤1.6%；Ni ≤3.3%；Cr ≤1.0%；Mo≤0.6%；P：0.05～0.15%。Cu：0.5～1.0%；当Cu0.5或P0.05时不计入。;焊接性与碳当量的关系;不同条件下的预热要求;（2）焊接冷裂纹敏感指数法;（3）焊接热裂纹敏感指数法; 从一般焊接工艺焊后有无裂缝或裂缝多少，初步评定试板材料的可焊性；调整工艺（如预热、缓冷等）再焊接试板，达到不裂，从而制订出合理的焊接工艺规程与规范。;焊接冷裂纹试验：插销试验、斜Y坡口对接试验、拉伸　拘束裂纹试验（TRC）、刚性拘束裂纹试验（RRC）;二、碳钢和合金钢的焊接;低碳钢含碳量不大于0.25%，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，可焊性良好。;通常焊接时，不需要采取特殊的工艺措施，通常在焊后不需要热处理（电渣焊除外?????请同学们思考一下原因）。 大于50mm的低碳钢结构常用大电流多层焊，焊后进行消除内应力退火。低温焊接大结构件时，应进行焊前预热，防止应力和变形。;2. 中、高碳钢的焊接;热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝;焊条电弧焊，选用抗裂能力较强的低氢型焊条，如J506、J507或J427等。 采用细焊条、小电流、开坡口、多层焊，防止焊件过多熔入焊缝（增加碳含量，降低塑性），同时减小HAZ宽度。;3. 合金结构钢的焊接;强度级别低的钢材，焊接同低碳钢。 低温、大刚度、大厚件进行小焊脚、短焊缝焊接时，应防止淬硬组织。增大电流、慢速焊接、选用抗裂性强的低氢型焊条，必要时进行预热。;不锈钢的焊接;三、铸铁的焊补;1. 热焊法; 2. 冷焊法;;（1）铜及铜合金的焊接比低碳钢困难： 铜的导热性很高（紫铜约为低碳钢的8倍），焊接时热量极易散失，容易造成焊不透缺陷。 熔化的铜氧化生成Cu2O与铜形成低熔点共晶，导致热裂纹；铜的膨胀系数和收缩率大，容易产生较大的焊接应力，极易引起开裂。 铜在液态时吸气性强，特别容易吸氢。凝固时气体从熔液中析出，来不及逸出就会生成气孔。 铜的电阻极小，不适于电阻焊接。 铜合金中的合金元素有的比铜更易氧化，使焊接的困难增大。例如黄铜（铜锌合金）中的锌沸点很低，极易烧蚀蒸发并生成氧化锌（ZnO）。;TIG与气焊适用于1-4mm薄件焊接，TIG质量好但成本高。 板厚5mm以上的长焊缝宜采用SAW、MIG焊和电子束焊。（思考：埋弧焊的优点？？？） 厚板建议用电渣焊　　;2. 铝及铝合金的焊接;导热性强，线胀系数大，应采用能量集中的热源，以保证熔合良好。 铝在高温时强度及塑性很低，由于熔池金属得不到支持而引起焊缝塌陷，常需采用垫板。;3. 异种金属的焊接性分析;选用合理的焊接方法和填充材料，正确地制定焊接工艺外，还可采取一些工艺措施：;一、选择题 1、板厚200 mm的低碳钢板的立焊缝，要一次焊成应选用（ ）。 A、焊条电弧焊 B、埋弧焊 C、气体保护焊 D、电渣焊;　5、在焊接性估算中，（ ）钢材焊接性比较好。 ? A、碳含量高，合金元素含量低 　　B、碳含量中，合金元素含量中；? C、碳含量低，合金元素含量高 　　D、碳含量低，合金元素含量低。 二、判断题 1、低碳钢和强度级别较低的低合金钢是制造焊接结构件的主要材料（ ） 2、70钢比20钢焊接性能好。（ ） 　3、钢材的碳含量越大，则焊接性能也越差。（ ）;三、计算题 试比较下列钢材的焊接