必威体育精装版 19金属焊接性能和焊接结构工艺性.pptVIP

一、 焊接材料的选择 * 第十九章 金属材料的焊接性能和焊接结构的焊接工艺性 第一节 金属的焊接性（重点） 第二节 常用金属材料的焊接 第三节 焊接结构的焊接工艺性（重点） 主要内容和重点、难点 焊接性的概念 金属材料的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方 法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接 头的难易程度，即金属材料在一定的焊接工艺条件下，表现出 “好焊”和“不好焊”的差别。 估算钢材焊接性的方法 碳当量法：碳钢及低合金结构钢的碳当量经验公式为： 第一节 金属的焊接性 根据经验： C当量＜0.4%时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明 显，可焊性良好。在一般的焊接工艺条件下，焊件不 会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预 热。 C当量=0.4%～0.6%时，钢材塑性下降，淬硬倾向 明显，可焊性较差。焊前工件需要适当预热，焊后应 注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。 C当量＞0.6%时，钢材塑性较低，淬硬倾向很强， 可焊性不好。焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要 采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进行 适当的热处理，才能保证焊接接头质量。 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。焊这类钢时，不需要采取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需要进行热处理（电渣焊除外）。 二、 中、高碳钢的焊接 中碳钢含碳量在0.25%～0.6%之间，随含碳量的增加，淬硬倾向愈发明显，可焊性逐渐变差。在实际生产当中，主要是焊接各种中碳钢的铸钢件与锻件。中碳钢的焊接特点： 一、 低碳钢的焊接 第二节 常用金属材料的焊接 热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝 中碳钢属于易淬火钢，热影响区被加热超过淬火温度的区段时，受工件低温部分的迅速冷却作用，将出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或工艺不恰当时，就会在淬火区产生冷裂缝，即焊接接头焊后冷却到相变温度以下或冷却到常温后产生裂缝。 焊缝金属热裂缝倾向较大 焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、磷杂质远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔点杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就可能因内应力而产生裂缝。因此，焊接中碳钢构件，焊前必须进行预热，使焊接时工件各部分的温差减小，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织。 三、低合金结构钢的焊接 低合金钢的焊接特点： 热影响区的淬硬倾向 低合金钢焊接时，热影响区可能产生淬硬组织，淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有关。钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向也越大。强度级别大于450MPa级的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区容易产生马氏体组织，形成淬火区，硬度明显增加，塑性、韧性则下降。 焊接接头的裂缝倾向 不同环境温度的预热要求： 工件厚度/mm：16以下，不低于-10℃不预热, -10℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：16-24，不低于-5℃不预热 ,-5℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：24-40，不低于0℃不预热, 0℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：40以上，均应预热100～150℃ 1）铝及铝合金的焊接 工业上用于焊接的主要是纯铝（熔点658℃）、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。铝及铝合金的焊接也比较困难，其焊接特点是： 铝与氧的亲和力很大，极易氧化生成氧化铝（Al2O3）。氧化铝组织致密，熔点高达2050℃，它覆盖在金属表面，能阻碍金属熔合。此外，氧化铝密度大，易使焊缝夹渣。 铝的导热系数较大，要求使用大功率或能量集中的热源，厚度较大时应考虑预热。铝的膨胀系数也较大，易产生焊接应力与变形，并可能导致裂缝的产生。 四、 有色金属的焊接 液态铝能吸收大量的氢，铝在固态时又几乎不溶解氢，因此在溶池凝固时易生成气孔。 铝在高温时强度及塑性很低，焊接时常由于不能支持熔池金属而引起焊缝塌陷，因此常需采用垫板。 目前焊接铝及铝合金的常用方法有氩弧焊、气焊、点焊、缝焊和钎焊。 不论采用哪种焊接方法焊接铝及铝合金，焊前必须彻底清理焊件的焊接部位和焊丝表面的氧化膜与油污，清理质量的好坏将直接影响焊缝性能。 2）铜及铜合金的焊接 铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多，其原因是： 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。因此，焊前工件要预热，焊接时要选用较大电流或火焰，否则容易造成焊不透缺陷。 铜在液态易氧化，生成的Cu2O与铜组成低熔点共晶，分布在晶界形成薄弱环节；又因铜的膨胀系数大，凝固时