焊接基本知识1.ppt

焊接缺陷及其特征 5. 气 孔 气孔是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，而残留下来所形成的空穴。 气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。 气孔产生部位和形状 气孔分内气孔和外气孔两种：小的很小，在显微镜下才能看到，大的可达φ6mm以上。气孔是由于气体熔解于液态金属内，在冷却中金属熔解度降低，部分气体企图进入大气，但遇到金属结晶的阻力，使它不能顺利的逸出而残留于金属内，形成了内气孔，或逸在表面形成外气孔。 焊接缺陷及其特征 特种设备工程技术中心 现代汽车制造厂 阴极区是电弧紧靠负电极的区域，阴极区很窄，约为0.1um-0.01um，温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域，阳极区较阴极区宽，约为10um-1um，温度约为2600K。电弧阳极区和阴极区之间的部分称为弧柱，弧柱区温度最高，可达6000K-8000K。 （二）钢的焊接性评定方法 钢是焊接结构中最常用的金属材料，因而评定钢的焊接性显得尤为重要。由于钢的裂纹倾向与其化学成分有密切关系，因此，可以根据钢的化学成分评定其焊接性的好坏。通常将影响最大的碳作为基础元素，把其它合金元素的质量分数对焊接性的影响折合成碳的相当质量分数，碳的质量分数和其它合金元素的相当质量分数之和称为碳当量，它是评定钢的焊接性的一个参考指标。 钢材的焊接性 特种设备工程技术中心 碳当量（Carbon Equivalent)公式 国际焊接学会 日本焊接学会 英国BS2462 特种设备工程技术中心 式中，各元素的质量分数都取其成分范围的上限。 碳当量越高，裂纹倾向越大，钢的焊接性越差。一般认为， Ceq0.4%时，钢的淬硬和冷裂倾向不大,焊接性良好 Ceq=0.4%～0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向逐渐增加,焊接性较差,焊接时需要采取一定的预热、缓冷等工艺措施，以防止产生裂纹； Ceq0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向严重，焊接性很差，一般不用于生产焊接结构。 碳当量公式仅用于对材料焊接性的粗略估算，在实际生产中，应通过直接试验（焊接性试验），模拟实际情况下的结构、应力状况和施焊条件，在试件上焊接，观察试件的开裂情况，并配合必要的接头使用性能试验进行评定(焊接工艺评定)。 钢材的焊接性 特种设备工程技术中心 焊接工艺评定 钢材焊接性影响因素很复杂，所以有一系列评定焊接性的试验，如刚性固定对接焊抗裂试验、斜Y型坡口焊接裂纹试验、十字接头裂纹试验等。为了验证焊接工艺性，在焊接试验的基础上需进行焊接工艺评定。 焊接工艺评定的目的（功能） ★验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性， ★评定施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计要求的 能力。 焊接工艺评定的目的在于评定出合格的工艺，焊接接头的使用性能要符合要求。 焊接工艺评定程序 焊接 工艺 评定 立项 编制 焊接 工艺 评定 指导 书 焊接 试件 试件 理化 检验 编制 焊接 工艺 评定 报告 编制焊接工艺规程 焊接工艺评定的判定规则（替代准则） 1、焊接工艺因素 重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能。当变更任何一个重要因素是都需要重新评定焊接工艺。 补加因素：影响焊接接头冲击韧性。当变更时，可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验。 次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响。当变更时，不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。 2、母材 ★同组母材可以替代 ★Ⅵ-2适用于Ⅱ-1母材 ★同类别中，高组别适用于该组别与低组别组成的异种接头 ★不同类别组成的异种接头，即使已分别评定，也需重新评定但类（组）别为Ⅱ或Ⅵ-1、 Ⅵ-2适用于该类别与类别Ⅰ的母材组成的异种接头 焊接工艺评定的判定规则（替代准则） 3、焊缝试件分类及替代 板材对接适用于管材对接，反之亦然； 管板角接适用于板材角接，反之亦然； 对接适用于角接。 焊接工艺评定的判定规则（替代准则） 4、焊接方法 5、焊接因素 6、热处理 7、试件厚度 焊接工艺评定的判定规则（替代准则） 二、碳素钢的焊接 Q235、10、15、20等低碳钢是应用最广泛的焊接结构材料，由于其含碳量低于0.25%，塑性很好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，所以焊接性最好。焊接时，任何焊接方法和最普通的焊接工艺即可获得优质的焊接接头。但由于施焊条件、结构形式不同，焊接时还需注意以下问题： （1）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，应该进行预热，否则容易产生裂纹。 （2）重要结构焊后要进行去应力退火以消除焊接应力。 低碳钢对焊接方法几乎没有限制，应用最多的是手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊和电阻焊。采用电弧焊时，焊接材料的选择参见表。 特种设备工程技术中心 低