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蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。它与塑性 变形不同，蠕变性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用 时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
1.1.1.2 影响焊接性的因素
◆ 材料因素 材料因素不仅包括被焊母材本身而且包括所使用的焊接材 料，如焊条电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的 保护气体等。他们在焊接过程中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。 ◆ 工艺因素 ①焊接热源：能量密度、温度以及热量输入等，它们可以 直接改变焊接热循环的各项参数。②对熔池和接头附近区域的保护：如 熔渣保护、气体保护、渣-气联合保护或真空保护等，这些都将影响焊接 冶金过程。③可通过焊前预热、缓冷、焊后热处理等防止热影响区淬硬 变脆、减小焊接应力、避免裂纹以提高接头使用性能。
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
目录
❖ 第一章 金属焊接性基础 ❖ 第二章 碳钢及低合金钢的焊接 ❖ 第三章 耐热钢及不锈钢的焊接 ❖ 第四章 铜、镍及其合金的焊接
❖ 第五章 钛及其合金的焊接 ❖ 第六章 铝、镁及其合金的焊接 ❖ 第七章 铸铁的焊接 ❖ 第八章 堆焊及金属表面改性
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金属焊接性基础
《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
绪言
《金属焊接性基础是》 是《焊接冶金（基本 原理）》课程的后续课程 ，重点介绍基础知识和 基本概念，并 注重引入了有关新金属材料的焊接 性及其连接新技术、新标准的相关内容，其中部 分内容是作者在近年的科学研究工作中所取得的 研究成果。
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
1.1.1.3 金属焊接性分析 1.1.1.3.1 从金属的特性分析焊接性 ➢（1）利用金属的化学成分分析
碳当量法(Carbon Equivalent) 所有元素中，碳对淬硬和冷裂纹的影响 最为显著。因而，人们就将各种元素的作用按照相当于若干含碳量折合并
＜25mm的板可以不预热；CE≤0.41%且含C＜0.207%时，焊接厚度＜
37mm的板可以不预热。
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Chapter1 金属焊接性基础
《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
日本的JIS（Japan Industry Standards ）和WES（Welding Engineering Standard）推 荐：
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
焊接性又可分成工艺焊接性和使用焊接性。 ➢工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷 的焊接接头的能力。如果一种金属材料可以在很简单的工艺条 件下焊接而获得完好的接头且能够满足使用要求，就可以说其 焊接性良好；反之，则焊接性较差。 ➢使用焊接性是指焊接接头满足某种使用性能的能力，通常包 括常规的力学性能、低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳 性能、持久强度以及抗腐蚀性和耐磨性等指标。
钢材
=500MPa，
b
Ceq
=0.46%时，可不预热；
钢材
=600MPa，
b
Ceq
=0.52%时，预热75℃；
钢材
=700MPa， Ceq =0.52%时，预热100℃；
b
钢材
=800MPa，
b
Ceq
=0.62%时，预热100℃。
Chapter1 金属焊接性基础
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
叠加起来求得所谓的碳当量(CE或Ceq)，并以此来评估冷裂倾向的大小。低 合金钢的淬硬及冷裂纹敏感性常用碳当量法来估计。
➢国际焊接学会(IIW)推荐：
C E C M C n M r V o N C i (u %)
6
5
15
此式适用于中、高强度的非调质低合金高强钢。CE≤0.45%时，焊接厚度
美国焊接学会(AWS)推荐：
C eq C M 6 2 S n 4 i1 N 5 C i5 M r4 (C o 1 3 u P 2 )(%)
此式适用化学成分范围为：C≤0.6%；Mn≤1.6%；Ni≤3.3%；Cr≤1.0%； Mo≤0.6%；Cu0.5%～1.0%；P0.05%～0.15%。当Cu＜0.5%或P＜ 0.05%时，不可计入。
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Chapter1 金属焊接性基础
《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
第1章 金属焊接性基础
Chapter1 金属焊接性基础
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§1.1 金属焊接性及其测试方法
§ 1.1.1金属焊接性
➢1.1.1.1金属焊接性概念
金属焊接性就是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具 备一定使用性能的焊接接头的特性。金属焊接性的概念有两 方面内容：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是 焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。简而言之， 焊接性就是指金属材料“好焊不好焊”以及焊成的接头“好 用不好用”。
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
◆结构因素 结构因素主要是指焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口 形式和焊缝布置等。焊接结构的形状、板厚和焊缝的布置决定接头的刚 度和拘束度，对接头的应力状态产生影响。在设计焊接结构过程中，尽 量避免接头缺口、截面突变、堆高过大、交叉焊缝等。 ◆服役条件 服役条件指工件的工作温度、负载条件和工作介质等。一定 的工作环境和运行条件要求焊接结构具有相应的使用性能。例如，在低 温工作的焊接结构必须具备抗脆性断裂性能，在高温工作的焊接结构要 具备抗蠕变性能，在交变载荷下工作的焊接结构具有良好的抗疲劳性能， 在一定腐蚀介质中工作的焊接容器应具备抗腐蚀性能等
C eq C M 62 S n 4 i4 N 0 C i5 r M 4 1 V o(4%)
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%。当
板厚＜25mm，手弧焊线能量17kJ/cm时，预热范围大致如下：
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1.1.1.2 影响焊接性的因素
◆ 材料因素 材料因素不仅包括被焊母材本身而且包括所使用的焊接材 料，如焊条电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的 保护气体等。他们在焊接过程中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。 ◆ 工艺因素 ①焊接热源：能量密度、温度以及热量输入等，它们可以 直接改变焊接热循环的各项参数。②对熔池和接头附近区域的保护：如 熔渣保护、气体保护、渣-气联合保护或真空保护等，这些都将影响焊接 冶金过程。③可通过焊前预热、缓冷、焊后热处理等防止热影响区淬硬 变脆、减小焊接应力、避免裂纹以提高接头使用性能。
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❖ 第一章 金属焊接性基础 ❖ 第二章 碳钢及低合金钢的焊接 ❖ 第三章 耐热钢及不锈钢的焊接 ❖ 第四章 铜、镍及其合金的焊接
❖ 第五章 钛及其合金的焊接 ❖ 第六章 铝、镁及其合金的焊接 ❖ 第七章 铸铁的焊接 ❖ 第八章 堆焊及金属表面改性
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金属焊接性基础
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绪言
《金属焊接性基础是》 是《焊接冶金（基本 原理）》课程的后续课程 ，重点介绍基础知识和 基本概念，并 注重引入了有关新金属材料的焊接 性及其连接新技术、新标准的相关内容，其中部 分内容是作者在近年的科学研究工作中所取得的 研究成果。
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1.1.1.3 金属焊接性分析 1.1.1.3.1 从金属的特性分析焊接性 ➢（1）利用金属的化学成分分析
碳当量法(Carbon Equivalent) 所有元素中，碳对淬硬和冷裂纹的影响 最为显著。因而，人们就将各种元素的作用按照相当于若干含碳量折合并
＜25mm的板可以不预热；CE≤0.41%且含C＜0.207%时，焊接厚度＜
37mm的板可以不预热。
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日本的JIS（Japan Industry Standards ）和WES（Welding Engineering Standard）推 荐：
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焊接性又可分成工艺焊接性和使用焊接性。 ➢工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷 的焊接接头的能力。如果一种金属材料可以在很简单的工艺条 件下焊接而获得完好的接头且能够满足使用要求，就可以说其 焊接性良好；反之，则焊接性较差。 ➢使用焊接性是指焊接接头满足某种使用性能的能力，通常包 括常规的力学性能、低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳 性能、持久强度以及抗腐蚀性和耐磨性等指标。
钢材
=500MPa，
b
Ceq
=0.46%时，可不预热；
钢材
=600MPa，
b
Ceq
=0.52%时，预热75℃；
钢材
=700MPa， Ceq =0.52%时，预热100℃；
b
钢材
=800MPa，
b
Ceq
=0.62%时，预热100℃。
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叠加起来求得所谓的碳当量(CE或Ceq)，并以此来评估冷裂倾向的大小。低 合金钢的淬硬及冷裂纹敏感性常用碳当量法来估计。
➢国际焊接学会(IIW)推荐：
C E C M C n M r V o N C i (u %)
6
5
15
此式适用于中、高强度的非调质低合金高强钢。CE≤0.45%时，焊接厚度
美国焊接学会(AWS)推荐：
C eq C M 6 2 S n 4 i1 N 5 C i5 M r4 (C o 1 3 u P 2 )(%)
此式适用化学成分范围为：C≤0.6%；Mn≤1.6%；Ni≤3.3%；Cr≤1.0%； Mo≤0.6%；Cu0.5%～1.0%；P0.05%～0.15%。当Cu＜0.5%或P＜ 0.05%时，不可计入。
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第1章 金属焊接性基础
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§1.1 金属焊接性及其测试方法
§ 1.1.1金属焊接性
➢1.1.1.1金属焊接性概念
金属焊接性就是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具 备一定使用性能的焊接接头的特性。金属焊接性的概念有两 方面内容：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是 焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。简而言之， 焊接性就是指金属材料“好焊不好焊”以及焊成的接头“好 用不好用”。
Chapter1 金属焊接性基础
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《金属焊接性基础》-孟庆森主编-北京化学工业出版社
◆结构因素 结构因素主要是指焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口 形式和焊缝布置等。焊接结构的形状、板厚和焊缝的布置决定接头的刚 度和拘束度，对接头的应力状态产生影响。在设计焊接结构过程中，尽 量避免接头缺口、截面突变、堆高过大、交叉焊缝等。 ◆服役条件 服役条件指工件的工作温度、负载条件和工作介质等。一定 的工作环境和运行条件要求焊接结构具有相应的使用性能。例如，在低 温工作的焊接结构必须具备抗脆性断裂性能，在高温工作的焊接结构要 具备抗蠕变性能，在交变载荷下工作的焊接结构具有良好的抗疲劳性能， 在一定腐蚀介质中工作的焊接容器应具备抗腐蚀性能等
C eq C M 62 S n 4 i4 N 0 C i5 r M 4 1 V o(4%)
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%。当
板厚＜25mm，手弧焊线能量17kJ/cm时，预热范围大致如下：