金属焊接性与焊接结构设计
焊接件的结构设计
塞焊
L
c)
0~1 2~5
2 t
4~30 60°
2
12~30
2 20~40
20° 2
R8
2
55° 2
2 55°
55°
55° b)
2
60°
2 20° R5
2 a)
2
20° R5
2 2
2~30
<6 12~60 0~2
2
4~30 2
2 2
40~60
10~40
2
2
40~60
6~25 2
12~60
60° 2
接头设计
焊接结构设计
焊接结Baidu Nhomakorabea件材料的选择 焊接接头的工艺设计
焊接规范
1.分析工作条件并提出性能要求 2.提出设计方案和优化设计 3.按照设计内容分步进行设计
焊接结构设计的主要内容和顺序如下: 1) 选择焊接结构材料(母材); 2) 确定焊接方法及焊接材料; 3) 确定焊接接头及坡口形式; 4) 合理布置焊缝位置; 5) 制订简明的焊接工艺。
生产不锈钢、铝合金和铜合金结构件
1.板厚小于3mm, 应选用脉冲钨极和钨极氩弧焊。 2.板厚在3~10 mm,焊缝为长直焊缝或环焊缝,应选用熔化极氩弧或
等离子弧自动焊。
焊接结构件材料的选择
焊接材料的选择原则:尽量选用可焊性好的材料
金属焊接性
提供依据。
特点:
①节约材料和工时,试验周来自百度文库短; ②可以将接头内某一区域局部放大,从而使有些
因素孤立出来,便于分析研究和寻求改善焊接
性的途径。 ③和实际焊接相比有一些差别,因为很多条件是 被简化了的。 常用方法:热模拟法、热一应力模拟试验
2、实焊类方法
这类方法是比较直观地对施焊的接头甚至产
品进行检查,焊接接头是否发生缺陷或在使用条 件下进行各种性能试验,以实际试验结果来评定 其焊接性。 常用方法:斜Y坡口对接裂纹试验、窗口拘束试验、 刚性固定对接裂纹试验以及不锈钢晶间腐蚀试验。
通常通过热裂纹敏感指数和热裂纹试验来评定焊
缝的热裂纹敏感性。
2. 评价焊缝和热影响区金属抵抗产生冷裂
纹
的能力
冷裂纹在合金结构钢焊接中是最为常见的缺陷, 这种缺陷的发生具有延迟性并且危害很大。在
焊接热循环作用下,焊缝及热影响区金属由于
组织硬化倾向严重,在拉伸应力和扩散氢共同 作用下可能产生生冷裂纹这也是焊接中必须避
–研制和开发新型的焊接材料
–拟定产品的焊接工艺
二、焊接性试验内容:
1. 评价焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 热裂纹是在焊接熔池金属结晶过程中,由于存 在一些有害元素或低熔点共晶体而在拉伸应力的 作用下产生。热裂纹产生倾向即与母材、焊接材 料有关,又与它们的匹配有关。因此,测定焊缝 金属抵抗热裂纹的能力,可以有助于合理选择和 匹配焊接材料,是焊接性试验的一项重要内容。
焊接结构设计的基本要求和基本原则
焊接结构设计的基本要求和基本原则
1.设计的基本要求
设计任何焊接结构都应满足下列基本要求
1实用性结构必须达到所要求的使用功能和预期效果
2可靠性结构在使用期内必须安全可靠,应能满足强度、刚度、稳定、抗振、耐蚀等方面的要求;
3工艺性应该是能焊接施工的结构;所选的金属材料既有良好的焊接性能,又具有良好的焊前预加工性能和焊后热处理性能;所设计的结构应具有焊接和检验的可达性,并易于实现机械化和自动化焊接;
4经济性制造该结构时所消耗的原材料、能源和工时应最少,其综合成本低;
此外,还要适当注意结构的造型美观;
上述要求是设计者追求的目标,设计时要统筹兼顾,应以可靠性为前提,实用性为核心,工艺性和经济性为制约条件;
2.设计的基本原则
为了使设计能达到上述的基本要求,设计焊接结构时,应遵循下列的设计原则;
1合理选择和利用材料
所选用的金属材料必须同时满足使用性能和加工性能的要求,前者包括强度、韧度、耐磨、耐蚀、抗蠕变等性能;后者主要是焊接性能,其次是其他冷、热加工性能,如热切割、冷弯、热弯、金属切削及热处理等性能;
在结构上有特殊性能要求的部位,可采用特种金属材料,其余采用能满足一般要求的廉价材料;如有防腐蚀要求的结构,可采用以普通碳钢为基体;以不锈钢为工作面的复合钢板或者在基体上堆焊抗腐蚀层;又如有耐磨要求的构件,仅在工作面上堆焊耐磨合金或热喷涂耐磨层等;充分发挥异种金属材料能进行焊接的特点;
尽可能选用扎制的标准型材料和异型材;通常轧制型材表面光洁平整、质量均匀可靠;使用时不仅减少许多备料工作量,还可减少焊缝数量;由于焊接量减少,焊接变形易于控制;
金属焊接性
金属焊接性: 金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定
使用性能的焊接接头的特性。 包含两方面内容:①金属在焊接加工中是否容易形成 缺陷(结合性能);②形成的接头在一定使用条件下 可靠运行的能力(使用性能)。
工艺过程简单,接头质量高性能好即焊接性好,反 之焊接性差。
- 影响焊接性的因素 母材、焊接材料、工艺条件等是制约焊缝和热影响区 性能和缺陷产生主要因素; 应力集中、刚度大小多轴应力等结构因素影响接头性 能和缺陷敏感性; 接头使用要求也会影响焊接性评价。
的临界应力 cr ,其大小可相对比较材料抵抗冷裂纹
的能力。
可调拘束裂纹试验( Verestraint test)
主要用于评定热裂纹敏感性。
加载变形有快速和慢速两种形式
慢速变形:(应变速度为0.3~7.0%/s)
S
R0
180
快速变形:应变量由弧形模块的曲率半径控制
100%
2R
由A点开始焊接,速度150mm/min,焊接达到B点, 加载头突然加力向下压,使试板紧贴模块发生变形。
分析焊接性的方法
采用焊接性试验对金属焊接性直接测试(缺陷敏感性和 接头使用性能);
分析金属的化学成分、与各种气体的亲合力、物理特性、 相图特点、CCT(SHCCT)图、热处理状态、焊接工 艺条件及措施、保护方法等均可在某种程度上评价焊 接性。
金属材料焊接性知识要点
金属材料焊接性知识要点
1. 金属焊接性:指同质材料或异质材料在制造工艺条件下,能够形成完整接头并满足预期
使用要求的能力;包括工艺焊接性和使用焊接性;
2. 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能力;
3. 使用焊接性:指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度,包括常规的力学性能;
4. 影响金属焊接性的因素:1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境
5. 评定焊接性的原则:1评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向,为制定合理的焊接工艺提供依据;2评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求;
6. 实验方法应满足的原则:1可比性 2针对性 3再现性 4经济性
7. 常用焊接性试验方法:
A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂
纹的敏感性; B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法
一问答:1、“小铁研”实验的目的是什么,适用于什么场合了解其主要实验步骤,分析影响实验结果稳定性的因素有哪些
答:1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性;评
定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时,影响结果稳定因素焊接接头拘
束度预热温度角变形和未焊透;一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时;用于一般焊接结构是安全的
2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些
答:影响因素:1材料因素包括母材本身和使用的焊接材料,如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等;
焊接结构课程设计
1前言
本设计是针对《焊接结构学》这门课程所安排的一次课程设计,是对这门课程的一次总结,要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。
设计基本思路:本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素,结合给定的工艺参数,机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序,分别对压力容器的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准,设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件,也有一些设备没有相应标准,则选择合适的非标设备。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。
2总体结构分析及计算
2.1设计计算
2.1.1筒体及封头的几何尺寸确定
查椭圆形封头标准(JB/T4737-95),初步取DN= 1100mm,则与之相对应的椭圆形封头的尺寸如下图:
表椭圆封头标准
假设该容器为圆柱体,则F D得
L=4V/7iD2=4x2.5/3.4xl.l2=2.63m.
验证:V 实际=(L-2111.112)*7t/4*D2+2x0.1980
=(2.63-0.6) X7i/4x 1.12+2X0. 1980=2.325m2
V实际VV,故不符合要求。
由于封头参数是查询标准的,故
V-2x0.1980= (L-2hi.h2)*H/4*D2
式中:V=2.5, hi=275mm,h2=25ninLD=l 100mm.计算得到,
L=2.814m,圆整L=2.9m.
此时计算容积V=2.58n9
各种钢材的性质及焊接工艺
第一讲§9-1金属焊接性的基本概念
教学目的:金属焊接性的概念
焊接性影响因素
教学重点:焊接性概念
教学难点:焊接性影响因素
教学过程:
一、金属焊接性的基本概念
1、焊接性
金属焊接性是指材料在施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。
金属焊接性是指材料对焊接加工的适应性,又分为工艺焊接性和使用焊接性。
(1) 工艺焊接性
是指在一定的焊接工艺条件下能否获得优质致密、无缺陷焊接接头的能力。
(2) 使用焊接性
是指焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。使用焊接性与产品的工作条件有密切关系。
2、影响焊接性的因素
(1)材料因素
材料因素有钢的化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等。其中化学成分(包括杂质的分布)是主要的影响因素。对焊接性影响较大的因素有碳、硫、磷、氢、氧和氮。对钢中合金元素来说,还有锰、硅、铬、镍、钼、钛、钒、铌、铜和硼等。(2)工艺因素
包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程和焊后热处理等。对于同一母材,当采用不同的焊接方法和工艺措施时,会表现出不同的焊接性。
(3)设计因素
是指焊接结构的安全性不但受材料的影响,而且在很大程度还受到结构型式的影响。焊接接头的结构设计会影响应力状态,从而对焊接性也发生影响。结构的刚度过大,接口的断面突然变化,焊接接头的缺口效应等,均会不同程度地造成脆性破坏的条件。此外,在某些部位焊缝过度集中和多向应力状态也会对结构的安全性有不良影响。(4)服役环境因素
是指焊接结构的工作温度、负荷条件和工作环境。如在高温下工作时有可能发生蠕变;在低温或冲击载荷下工
金属材料的焊接性能
属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的能力。一种金属,如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头,则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。
工艺焊接性:是指在一定焊接工艺条件下,获得优良,无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质,而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。
使用焊接性:是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如常用的S30403,S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能,16MnDR,09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。
金属材料焊接性能的影响因素
材料因素
材料包括母材和焊接材料。在相同的焊接条件下,决定母材焊接性的主要因素是它本身的物理性能和化学组成。
物理性能方面:如金属的熔点、热导率、线膨胀系数、密度、热容量等因素,都对热循环、熔化、结晶、相变等过程产生影响,从而影响焊接性。不锈钢等热导率低的材料,焊接时温度梯度大,残余应力高,变形大,。而且由于高温停留时间长,热影响区晶粒长大,对接头性能不利。奥氏体不锈钢线膨胀系数大、接头的变形和应力较为严重。
化学组成方面,其中影响最大的是碳元素,也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接,但其影响程度一般都比碳小得多。钢中含碳量增加,淬硬倾向就增大,塑性则下降,容易产生焊接裂纹。通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。所以含碳量越高,可焊性越差。含碳量小于0.25%的低碳钢和低合金钢,塑性和冲击韧性优良,焊后的焊接接头塑性和冲击韧性也很好。焊接时不需要预热和焊后热处理,焊接过程容易控制,因此具有良好的焊接性。
焊接第七章 金属材料焊接性分析方法
第二节 金属焊接性评定与试验
(2)焊接热影响区最高硬度试验方法 焊接热影响区最高硬度试验是 以热影响区最高硬度来评价钢材冷裂纹倾向的试验方法。
试件的形状和尺寸分别见图7⁃6和表7⁃1。焊接前采取适当方法 去除试件表面水分、铁锈、油污及氧化皮等污物。焊条原则上应适 合于所焊的试件,直径为4mm。焊接时,在试件两端要支承架空, 试件下面留有足够的空间。表7⁃1中1号试件在室温下,2号试件在预 热温度下进行焊接。如图7⁃6所示,取平焊位置沿试件轧制表面的中 心线焊出长125±10mm的焊缝。焊接参数为:焊接电流170±10A, 焊接速度为150±10mm/min。试件焊后在静止的空气中自然冷却,不 进行任何热处理。
试件的形状和尺寸如图7⁃2所示,试件坡口采用机械加工。试验 所用焊条原则上与试验钢材相匹配,焊前应严格烘干。
第二节 金属焊接性评定与试验
图7-2 试件的形状和尺寸
第二节 金属焊接性评定与试验
试验时按图7-2组装试件,先将两端的拘束焊缝焊好,再焊试验焊 缝。当采用焊条电弧焊时,试验焊缝按图7-3所示方法焊接。当采用焊 条自动送进装置焊接时,按图7-4所示进行。焊完的试件经在室温放置 24h后才能进行裂纹的检测和解剖。
图7-3 采用焊条电弧焊时,试验焊缝位置
第二节 金属焊接性评定与试验
图7-4 采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝位置
第二节 金属焊接性评定与试验
金属材料焊接性的影响因素分析
金属材料焊接性的影响因素分析
摘要:金属材料的焊接性的好坏不仅是工程结构材料选择时的决定因素,也是选择焊接方法、焊接材料、焊接工艺的关键因素。不同的金属材料的焊接性不仅跟材料的本身有关,还受很多外在因素的影响,所以,在选择焊接产品材料时既要考虑材料的成分、性能,又要考虑其他因素的影响,只有这样才能使选用的材料符合工程产品的要求。
关键词:金属材料;焊接性;因素;分析
不同的金属材料获得优质的焊接接头的难易程度不同,选择相对应的合适的焊接方法、焊接材料、焊接工艺就很重要,所以金属材料的焊接性是一个很重要的指标。所谓金属材料的焊接性是指在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。或者说金属材料的焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下获得完整焊接接头的能力,并且在一定的服役条件下安全运行的能力。也就是说金属材料的焊接性要具备两种能力:一是要容易获得完整的焊接接头(外观和内在的质量要合格),说白了就是容易焊接成形,获得符合要求、优质外观美观、无缺陷的焊接接头的能力了;二是使用性,在一定的工作条件下(如低温环境、高温环境、动载荷、静载荷、腐蚀环境等)要能够安全使用不出现问题。
金属材料的焊接性其实是一个相对的概念。对于同一种金属材料当选用不同的焊接工艺、不同的焊接方法设备、不同的焊接材料时,所表现出来了金属焊接性差异很大。当焊接结构选定了金属材料时,进而选用适合这种材料焊接成形的焊接方法和焊接工艺。例如一种金属材料采用现行的焊接方法焊接出来的焊缝效果不理想,那么随着新的焊接方法的开发和焊接工艺的完善,这种金属材料的焊接性可能会得到很好的改善。另外,随着新的金属材料的出现以及对焊接结构的使用和服役条件有更高的要求时,也会带来新的焊接性问题。金属材料的焊接性不仅与金属材料本身有至关重要的关系,而且还与其他因素密切相关,具体分析如下。
常用金属材料的焊接性
2、焊接性的评定 评定方法: 各种焊接试验。 C当量 ——评定碳钢和普低钢的焊接性。
Βιβλιοθήκη Baidu 碳当量经验公式:
CE
C
Mn 6
Cr
Mo V 5
Ni Cu 15
(%)
式中元素符号为钢中该元素含量的质量百分数,其值取成分范围的上限。
当 CE<0.4%时, 塑性良好, 淬硬和冷裂倾向小, 焊接性好,
常用金属材料的焊接性
1、焊接性概念
焊接方法、材料、焊接规范、结 构型式、预热及热处理等。
金属材料在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。
焊接性内容:
(1)工艺焊接性, 指焊接接头产生工艺缺陷的敏感性, 尤其是出现各种 裂缝的可能性;
(2)使用焊接性, 指焊接接头在使用中的可靠性, 包括焊接接头的力学 性能及其它特殊性能(如耐热、耐蚀性能等)。
(2)铸铁焊补方法 ①热焊法: 焊前将焊件整体或局部预热至600~700℃并施焊,焊后缓冷。 用于形状复杂,焊后需要机械加工的重要件。 如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等。
5、铸铁的焊补 ②冷焊法:焊前不预热或低温预热(400 ℃)的焊补方法。用于易变形件焊补。 冷焊法主要依靠焊条来调整焊缝的化学成分,增强焊缝的石墨化能力, 以防止或减少白口和裂纹的产生:
机械制造工艺基础课件压焊和可焊性和焊接结构设计
中碳钢:C:0.25~0.6。
(1)热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝:
机械制造工艺基础----焊接工艺
第二节 碳钢的焊接
中碳钢属于易淬火钢,热影响区易出现马 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。 (2)焊缝金属热裂缝倾向较大:
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。
液相生成:在一定温度下,利用中间夹层材料与两 焊件接触处形成低熔点共晶液相,填充接头间隙 。
等温凝固:液相中使熔点降低的元素大量扩散至焊 件母材中,而焊件母材中某些元素向液相中溶解, 使液相的熔点逐渐升高而凝固形成接头。
均匀化:保温扩散使接头成分均匀化。
机械制造工艺基础----焊接工艺
扩散焊特点及应用
钎焊的加热方 式有烙铁加热、火 焰加热、电阻加热、 炉内加热和盐浴加 热等,其中烙铁加 热温度低,只适合 软钎焊。
常见钎焊的接 头形式如图4-21。
机械制造工艺基础----焊接工艺
钎焊的特点是:
① 工件加热温度较低,组织和性能变化很小, 变形也小。接头光滑平整,工件尺寸精确。
② 可焊接性能差异很大的异种金属, 对工件厚 度无限制。
1、可焊性的概念: 可焊性是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接 材料、工艺参数及结构形式的条件下,获得优质接 头的难易程度。 ①工艺可焊性:焊接接头产生工艺缺陷的倾向。 ②使用可焊性:焊接接头在使用中的可靠性。
影响金属材料焊接性的因素有哪些
影响金属材料焊接性的因素有哪些
影响金属材料焊接性的因素很多,主要有:金属材料、结构设计、工艺措施、服役环境等
四个方面。焊接性是取决于母材和焊缝金属的化学成分、焊接结构和焊接接头的设计、焊接方法、焊接工艺等的一种综合性能。
材料因素
材料因素是指木材本身和焊接材料;包括材料的化学成分、冶炼轧制状态、热处理、组织
状态和力学性能等。
焊接材料如焊条电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、起提包弧焊时的焊丝和保护气
体等。在焊接过程中,木材和焊接材料直接参与熔池或熔合区的冶金反应,对焊接性和焊接质量有重要影响。当母材或焊接材料选用不当时,会造成焊缝成分不合格,力学性能和其他性能降低,甚至会出现裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷,也就是焊接工艺性变差,因此必须正确选择。
在母材方面,以化学成分影响最大。如钢材只是依靠合金元素来实现固溶强化,一般情况
下在焊接过程中最易使焊缝金属、热影响区以及母材有良好的相匹配性能。如果钢材为较复杂的合金系,并通过热处理、变形加工等方式实现强化,则不易获得与母材完全匹配的焊缝金属,甚至整个焊接接头。对钢来说,影响焊接性较大的元素有C、P、H、S、O、N等,合金元素中
的Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu及B等,都在不同程度有可能增加焊接接头的淬硬倾
向和裂纹敏感性。一般来说,钢材的焊接性将随含碳量和合金元素含量的增加而恶化。
在冶炼方法、轧制工艺及热处理状态等,也都在不同程度上影响焊接性。现在的CF钢
(抗裂钢)、Z向钢、TMCP钢(控轧钢)等,都是通过精炼提纯、控制轧制工艺等手段来提高
焊接结构设计案例
焊接结构设计案例
某公司设计了一种用于汽车制造的焊接结构件,该结构件主要由钢板和型钢焊接而成。在设计过程中,设计人员充分考虑了材料的焊接性,选择了碳当量小于0.4的金属材料,并优先选用了强度等级较低的低合金结构钢和脱氧完全的镇静钢。
此外,设计人员还考虑了焊接接头和焊缝的设计,尽量使接头形式简单、结构连续,减少力流线的转折,并避免选择过大的焊缝焊脚尺寸和过宽的焊缝截面尺寸,以提高结构的可靠性和制造的可行性。
在焊接过程中,焊接会使焊接结构中产生焊接残余应力和变形,对此,设计人员通过选择合理的装配焊接顺序、反变形法、刚性固定法等工艺措施,有效地减小了变形。
这个案例展示了焊接结构设计中需要考虑的一些关键因素,包括材料的选择、接头和焊缝的设计、工艺措施等。在实际设计过程中,需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑,以确保焊接结构的可靠性和经济性。
常用金属的焊接及焊接件的结构工艺性解析课件
回收再利用
对于可回收再利用的焊接废弃物,如 金属废料和焊条头等,进行回收再利 用,以减少资源浪费和环境污染。
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气孔
焊接过程中,气体在熔融金属中形成 气泡,最终留在焊接接头内部形成气 孔。
未熔合
由于焊接电流过小、焊接速度过快、 焊缝清理不干净等原因,导致焊接接 头部分未熔合。
未焊透
由于焊接电流过小、焊接速度过快、 焊缝坡口角度过小等原因,导致焊接 接头根部未完全熔透。
常见焊接缺陷的预防措施
裂纹预防
气孔预防
合理选择焊接材料、控制焊接参数、减小 焊接应力等措施可以有效预防裂纹的产生。
对焊接件进行质量检验,修整
05 焊缝表面和形状,确保符合要
求。
涂装、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ装
对成品进行涂装、包装,防止
锈蚀和损坏。
06
焊接件的检验与质量控制
外观检验 对焊接件进行外观检验,检查焊缝表面
质量、尺寸和形状是否符合要求。
力学性能检测 对焊接件进行力学性能检测,如拉伸、 弯曲、冲击等试验,确保其机械性能
符合要求。
修复方法
打磨、补焊、更换等,根据具体情况选择合适的修复方法。
05
CATALOGUE
焊接安全与环保
焊接作业的安全防护措施
焊接工人的个人防护
使用焊接面罩、焊接手套、焊接工作服等个人防护装备,以减少 焊接过程中产生的有害光、热和烟尘对人体的伤害。
金属材料的焊接性
铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多,其原 因是: ① 铜的导热性很高 ,因此,焊前工件要预热,焊 Leabharlann Baidu时要选用较大电流或火焰 。 ② 铜在液态易氧化,容易产生较大的焊接应力。 ③ 铜在液态时吸气性强,特别容易吸氢。 ④ 铜的电阻极小,不适于电阻焊接。 ⑤ 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。
C当量 < 0.4%时,可焊性好; C当量=0.4-0.6%时,可焊性较差; C当量 > 0.6%时,可焊性不好。
第二节 碳钢的焊接
一、低碳钢的焊接 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)。 低碳钢工件用手工电弧焊时一般采用J422或J427焊条, 埋弧自动焊时一般用H08A或H08MnA+焊剂431。 二、中、高碳钢的焊接: 中碳钢:C:0.25~0.6。 (1)热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝:
铜及铜合金可用氩弧焊、气焊、氩弧焊、钎焊 等方法进行焊接。
采用氩弧焊是保证紫铜和青铜焊接质量的有效 方法。
气焊紫铜及青铜时应采用严格的中性焰。 黄铜的焊接,目前最常用的焊接方法仍是气焊, 一般用轻微的氧化焰,采用含硅的焊丝。
二、铝及铝合金的焊接 铝及铝合金的焊接也比较困难,其焊接特点是:
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金属焊接性与焊接结构设计
专业_________班级_______学号_______姓名___________
10-1 判断题(正确的画O,错误的画×)
1.金属的焊接性不是一成不变的。同一种金属材料,采用不同的焊接方法及焊接材料,其焊接性可能有很大差别。(O)2.焊接中碳钢时,常采用预热工艺。预热对减小焊接应力十分有效。同时,预热也可防止在接头上产生淬硬组织。(O)3.根据等强度原则,手工电弧焊焊接400MPa级的15MnV钢,需使用结426和结427(或结422、结423)焊条。(×)
10-2 选择题
1.不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中,焊接性最好的是(D)。
A.灰口铸铁;B.可锻铸铁;C.球墨铸铁;
D.低碳钢;E.中碳钢;F.高碳钢。
2.焊接梁结构,焊缝位置如图10-l所示,结构材料为16Mn钢,单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用(B)方法和(E)焊接材料;翼板和腹板的四条长焊缝B 宜采用(A)方法焊接,使用的焊接材料为(H);筋板焊缝C应采用(A)方法焊接,焊接材料为(E)。
A.埋弧自动焊;B.手工电弧焊;C.氩弧焊;D.电渣焊;E.结507;
F.结422;G.结427;H.H08MnA和焊剂431;I.H08MnSiA;
J.H08A和焊剂130。
图10-1
10-3 填空题
1.图10-2所示为汽车传动轴,由锻件45钢和钢管Q235钢焊接而成。大批量生产时,合适的焊接方法为(CO
气体保护焊);使用的焊接材料为(H08MnSiA)。
2
图10-2 图10-3
2.汽车车轮由轮圈和辐板组成,材料均为Q235钢,如图10-3所示。大批量生产时,轮圈由卷板机卷成,再经(闪光对焊)焊接而成;而轮圈与辐板则用(CO
气体保护
2
焊)焊接连为一体,焊接材料为(H08MnSiA)。
10-4 应用题
1.在长春地区用30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为20m的容器。16Mn的化学成分如下:C=0.12~0.20%;Si=0.20~0.55%;Mn=1.20~1.60%;P、S<0.045%。
(1)计算16Mn的碳当量;
(2)判断16Mn的焊接性;
(3)夏季施工时是否需要预热?冬季施工时是否需要预热?如需预热,预热温度应为多少?
=0.16+1.40/6 =0.39 16Mn的焊接性良好
夏季施工时不需要预热。冬季施工时需要预热,预热温度应100-150℃。
2.修改焊接结构的设计(焊接方法不变)
(1)钢板的拼焊(电弧焊),如图10-4。
图10-4
(2)用钢板焊接工字梁(电弧焊),如图10-5。
图10-5
(3)钢管与圆钢的电阻对焊,如图10-6。
图 10-6
(4)管子的钎焊,如图10-7。
图10-7