高焊工艺第二章异种金属的焊接
浅谈异种金属的焊接
浅谈异种金属的焊接随着人们对于金属材料需求的不断推进，金属材料的种类也变得多种多样，除了常见的铁、铝、铜等金属之外，异种金属的出现也逐渐增多，比如说钛合金、镍基合金、钨合金等。
然而，由于异种金属在性质上有着明显的差异，对于金属的连接也提出了挑战。
本文将就异种金属焊接这一话题进行讨论，让大家更好地了解异种金属的焊接技术以及影响焊接质量的参数。
一、异种金属焊接的难点一般情况下，在焊接过程中，想要较好地实现异种金属的连接，需要快速冷却过程中所产生的热应力精确掌握。
然而，异种金属的导热系数不同，这就导致了焊接中的材料温度差异过大，使得焊接材料在快速冷却的过程中产生了内应力，从而使焊接后的材料产生了部分或者全部的塑性损失。
此外，由于采用的焊接材料和基材不同，若没有采取合适的操作方法，则会出现焊缝溢铜、堆积、熔池不稳定等缺陷，从而导致焊接质量不达标。
二、异种金属焊接的方法1.钎焊法钎焊法是一种常用的异种金属焊接方法。
钎焊是通过钎料与金属接触，由于钎料的熔点较低，因此采用加热方法使钎料熔化，并在加热的同时，使得钎料与基材间有一定的接触。
在钎焊的过程中，钎料中液相沿着毛细作用向着焊缝两侧扩散，从而实现了金属的连接。
由于钎焊有着低热输入、宽焊缝等优点，因此也被广泛应用于异种金属的连接。
2.电弧焊法电弧焊法是一种通过电弧来完成金属连接的方法。
这种焊接方法通常适用于连接相对较厚的金属板材。
在焊接时，通过高压交流电形成一定的电弧，在钨极上集中高温点，然后将其焊接材料加热熔化，并实现异种金属的连接。
这种方法的优点是可焊接厚度大、连接牢固，而缺点则是加热温度高、变形容易，需要一定的技术经验和操作技巧才能操作。
3.激光焊法激光焊法是一种高能、高质量的焊接方法。
它通过聚焦激光束，实现异种金属的加热和熔化，从而完成焊接过程。
相比于其他一些焊接方法，激光焊法有着加热温度高、作业速度快、精度高的优点，因此在异种金属的焊接中，也有着广泛的应用。
2024年浅谈异种金属的焊接
2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属，顾名思义，指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。
在实际应用中，由于不同金属具有各自独特的优点，异种金属的连接需求应运而生。
这种连接不仅要求保持原有的金属特性，还需要确保连接处的强度和密封性，因此，异种金属的焊接成为一项重要技术。
二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前，首先需要对两种金属的焊接性进行评估。
这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。
通过对比两种金属在这些方面的差异，可以预测焊接过程中可能遇到的问题，并据此选择合适的焊接方法和材料。
三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素，如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。
常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。
在选择焊接方法时，需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求，以获得高质量的焊接接头。
四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。
在选择焊接材料时，需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。
通常情况下，焊接材料的成分应介于两种母材之间，以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。
此外，焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配，以避免产生焊接缺陷。
五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。
在异种金属焊接中，需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。
这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。
通过合理的工艺参数设置，可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。
六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。
在接头设计时，需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。
合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形，提高焊接接头的强度和密封性。
同时，还需要考虑接头的可维修性和可检查性，以便在必要时进行修复或更换。
异种金属摩擦焊工艺流程
异种金属摩擦焊工艺流程1.准备工作：先准备好要进行摩擦焊的异种金属材料。
Preparation: First prepare the dissimilar metal materials for friction welding.2.清洁材料：用清洁剂清洗金属材料表面，去除油污和杂质。
Clean the materials: Clean the surface of the metal materials with a cleaning agent to remove oil and impurities.3.夹持材料：将要焊接的金属材料夹紧在摩擦焊设备上。
Clamp the materials: Clamp the metal materials to be welded on the friction welding equipment.4.开始加热：启动摩擦焊设备，开始对金属材料进行加热。
Start heating: Start the friction welding equipment and begin heating the metal materials.5.控制温度：通过设备控制温度，使金属材料达到适宜的焊接温度。
Control the temperature: Control the temperature through the equipment to bring the metal materials to the appropriate welding temperature.6.进行焊接：当金属材料达到适宜温度后，进行摩擦焊接工艺。
Welding: When the metal materials reach the appropriate temperature, perform the friction welding process.7.施加压力：在加热的同时，在金属材料之间施加一定的压力，促进金属结合。
异种钢焊接规范
异种钢焊接规范钢材是目前建筑、制造业中应用最广泛的金属材料，它的优强特性成为其优于其他金属材料的原因。
但是，钢材的不同种类直接导致了它们在焊接时的表现也不同。
异种钢的焊接是比较棘手的问题，也是焊接技术的一个重点和难点。
1.什么是异种钢异种钢是指成分不同或属于不同材料的两种或以上钢种，如钢和铝、钢和铜、镍合金等。
钢珠镍等异种材料都是比较常见的异种钢。
2. 异种钢焊接的挑战异种钢焊接相较于同种钢焊接更具挑战性且难度较高，这是由两种不同材料、不同基态、不同熔点和热膨胀系数的相互作用引起的。
错误的焊接可能会导致焊接处的裂纹、变形、裂纹延伸等问题。
3. 异种钢焊接规范(1)在异种钢焊接之前，应该先确定两种钢的成分和基本性能，选择适合的焊接材料和焊接工艺。
选择合适的焊接机器和工具也是非常重要的。
(2)钢材表面的准备也非常关键。
焊接前应更注重表面处理，使其充分磨光，清理外表涂层和污垢。
特别是异质焊接时，清理非常重要。
不清洁有可能会导致不良的焊缝。
(3)在焊接之前，应进行试验和实验，选择合适的焊接工艺。
对于较为复杂的焊接工艺，建议多进行一些试验，并在小规模范围内进行操作实验。
(4)在焊接过程中，焊工应该仔细观察焊缝的成形和变形，及时调整焊接参数，保持稳定的焊接条件。
焊接完成后，热处理和冷却也需要仔细处理。
(5)在焊接完成后，进行微观机械和化学分析。
如有异常或问题需要重新进行焊接。
4. 总结异种钢的焊接对焊工来说是比较有挑战的。
正确处理好准备和选择合适的焊接工艺，可以大大减少焊接过程中的问题，并最终获得高质量、稳定和可靠的焊接结构。
焊接工人要严格遵守规范，确保焊接质量，为工业制造贡献力量。
异种金属焊接问题及焊接工艺分析
异种金属焊接问题及焊接工艺分析摘要：随着新材料、新工艺、新设备的不断出现，对各类工程构件的性能提出了更高的要求，但是在工程技术中任何一种材料都不可能完全满足使用性能的要求。
由不同材料组成的结构不仅能充分利用各组成材料的优异性能，达到工程中的使用上的要求，而且还能节约贵重金属，降低结构整体成本，提高经济效益，在某些情况下异种材料结构的综合性能甚至超过单一金属结构。
因此异种金属焊接在各行业中得到越来越多的运用和受到人们的重视。
但近年来，国内外多次发生异种金属焊接结构的早期失效事故。
因此，如何保证异种金属焊接接头的可靠性就成为保证结构安全运行的关键。
所以，研究异种金属之间的焊接具有重要的工程实用意义。
关键词：异种金属焊接；问题；焊接工艺1异种金属焊接的特点焊接接头熔合区：是性能最差的区域，异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区。
在靠近熔合区金属区域还形成性能不好的，成分变化的过渡层。
焊接接头的裂纹：(1)冷裂纹：在金属淬硬倾向和氢的作用及焊接应力的共同作用下产生。
(2)热裂纹：这是高合金钢焊缝，特别是纯奥氏体组织的焊缝最易出现在焊缝中的裂纹。
因焊缝中还存在未结晶低熔点共晶体液膜，在相应的应力作用条件下生成了裂纹。
碳迁移现象：会造成接头高温机械性能降低，高温下失效断裂增加，影响高温使用寿命的主要原因之一。
影响碳迁移的因素是温度和时间和化学成分。
2异种金属相溶性问题两者不同的金属是否能进行焊接，取决于这两种金属在焊接的时候，它们的合金的元素之间相互作用。
在两种不同金属元素不需要在液态环境下，也就是在固态条件下就可以发生互相熔解，并形成一种新的状态即固溶体，那么就可以说这两种金属元素符合冶金学概念上的“相溶性”定义。
那么这两种异性金属在原则上就可以进行焊接操作。
合金元素发生相溶必须满足一定的条件，首先，这两种金属的晶格类型一定要匹配，比如被要求焊接的两种异性金属都是立方晶格的样式；其次，被焊接的异性金属的原子半径一定要接近；最后还要求这两种元素在元素周期表中的位置相互临近，这表明了金属的电化学性质差异较小。
异种金属的焊接
异种金属的焊接本文分析了异种金属焊接的研究现状、应用和发展趋势，旨在为异种金属焊接研究提供帮助。
焊接是现代工业生产中的重要金属加工工艺方法，广泛应用于造船、航空、航天、汽车工业和机械制造等领域。
随着科学技术的发展，异种金属的焊接技术发展越来越快，质量要求也越来越高。
因此，研究异种金属的焊接工艺技术已成为焊接领域的一种发展趋势。
1.异种金属的焊接研究现状1.1 铝钢异种金属焊接研究现状近年来，汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量，对汽车材料提出了更高的要求。
增加铝材的使用量是其中的重要措施之一。
因此，在汽车工业生产中，采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案，这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。
目前，应用于铝和钢连接的焊接方法主要有压焊、钎焊、熔焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。
铝钢之间的焊接一直是焊接领域的难点和热点问题，其中脆性金属间化合物的生成是影响接头性能的主要因素。
压力焊和钎焊由于基体可以在焊接过程中保持固态，同时焊接热输入容易控制，因此接头的性能一般不受限于金属间化合物的厚度，比较适于铝钢之间的焊接。
但是这种焊接方法效率较低，对工件的尺寸和形状有特殊的要求，不适于大批量生产。
熔焊方法比较灵活，效率较高，但是金属间化合物又成为不可避免的附加产物。
虽然采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果，但是对于金属间化合物的生长动力学以及如何促进铝合金熔体润湿钢板表面等方面还没有系统研究，因此，解决上述问题对于促进高效的焊接方法在铝钢焊接中的应用具有重要的意义。
1.2 铜钢异种金属焊接研究现状采用钢和铜复合零部件因在性能与经济上优势互补，具有广阔的应用前景。
世界各国的研究者对铜和钢的焊接进行了实验和理论分析，目前常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和熔焊-钎焊等。
不需要删除明显有问题的段落。
每种焊接方法都有其独特的特点和适用范围。
其中，冷金属过渡焊接是一种相对较新的焊接方法，具有广阔的应用前景。
异种钢的焊接
异种钢的焊接摘要：本文介绍了采用手工钨极氩弧焊（GTAW ）进行SA234WPB 与SA182-F304L 钢的焊接，对产生缺陷的原因进行了分析，并提出了改进意见。
关键词： 异种钢 焊接 GTAW 焊前言在秦山坎杜核电站1#、2#堆的管道安装中有两个重要系统：33410（停堆冷却系统）、34320（堆芯应急冷却系统），这两个系统上的管道与流量孔板连接的异种钢接头共有48道焊口要进行焊接。
所有管道或管件材料为SA106GR.B 或SA234WPB ，流量孔板的材料为SA182-F304L ，其公称直径及壁厚分别为10″（273mm ）×0.718″（18.24mm ）和12″（324mm ）×0.843″（21.41mm ）。
根据现场的实际安装情况，要求全部采用手工钨极氩弧焊（GTAW ）进行该对接接头（坡口为V 、J 型见图1）的根部打底焊接，所焊的焊口背面必须采用氩气（Ar ）进行保护。
焊缝级别为核一级，且全部要求100%PT 、100%RT 和100%UT 检验，并执行美国ASME 标准。
以下只叙述SA234WPB 和SA182-F304L 钢的焊接。
1. 焊接性通过对资料的查找得知SA182-F304L （UNS ：S30403）属于奥氏体不锈钢，相当于国内材料00Cr19Ni10；SA234WPB 属于中、高温锻制碳钢，相当于国内材料22g 。
SA234WPB 与SA182-F304L 钢的焊接相当于碳钢与不锈钢的焊接，也就是珠光体钢与奥氏体钢的焊接。
接头及坡口形式：对接接头，坡口为J 型 和V 型（由于特殊原因有些改成该型），见图1。
根据设计要求所采用的焊接材料：焊丝为ERNiCr-3（φ3.2mm ）相当于因康镍82，焊条为ENiCrFe-3（φ2.4mm ）相当于Ni307A （外方只提供该直径焊条、丝）。
其母材、焊材的化学成分及力学性能见表1、表2。
由于两种钢在化学成分、金相组织和力学性能方面相差甚远，在焊接时会出现下列问题： （1） 焊缝金属的稀释由于在珠光体钢与奥氏体钢焊接时碳钢一侧奥氏体焊缝中的母材熔入比例及合金元素浓度的变化，使得焊缝内某点距熔合线的相对距离，一般过渡层的总宽度约为0.2～0.6mm 。
常见异种金属材料的焊接
常见异种金属材料的焊 接
珠光体钢与马氏体钢的焊 接
马氏体钢是介于珠光体钢与奥氏体钢之间 的钢种，含铬量5%-9%和12%的高铬钢。由于含铬量较 高，所以抗氧化性能好，在高温580℃以上，高温持 久强度比一般常用的珠光体耐热钢高，并且有较好的
抗蠕变性能。
• 一、焊接性
常见异种金属材料的焊 接
• 四、焊接材料和坡口
珠光体耐热钢与低合金钢焊接时，应根 据钢材的力学性能来选择相应强度等级的焊接材 料，而不是根据珠光体耐热钢的化学成分来选择
焊接材料。
焊接坡口的选择原则是希望珠光体耐热钢 熔入焊缝金属的量越少越好，即熔合比越小越好。 其目的是为了减少热影响区脆硬的马氏体组织，
常见异种金属材料的焊 接 2、形成增碳层和脱碳层
如果焊后再760℃、保温4-5h进行回火热 处理，则为碳扩散创造了更充分的条件，在靠近 12Cr1MoV钢一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焊缝的熔合区形成了一个1.0-
1.5mm宽的脱碳层。
常见异种金属材料的焊 接 二、焊接工艺
这类异种钢焊接时，由于焊接性较差，所以 必须采取严格的工艺措施。
常见异种金属材料的焊 接
• 三、预热温度和层间温度
无论是定位焊，还是正式施焊，焊前均 应进行预热。预热温度可根据珠光体耐热钢的要 求(4d or150mm)进行选择。可以整体或局部预热。 对于焊接结构刚度比较大、质量要求高的产品， 最好采用整体预热，而且多层焊时层间温度不能 低于此温度，并一直要保持到焊接结束。焊接过 程如果间断，则焊件应保温后再缓慢冷却，必要 时，还应进行脱氢处理，再施焊时，仍按原要求
常见异种金属材料的焊 接
迁钢3#炉坡口
（Q345+15GrMo）
异种金属的焊接-很实用PPT共92页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。
焊工高级职业资格培训-异种钢的焊接
知识点4、1Crl8Ni9和Q235用 E308—16(A102)焊条的焊缝组织
1Crl8Ni9和Q235用E308—16(A102)焊条 焊接的焊缝组织为奥氏体+马氏体。
知识点5、1 Crl8Ni9和Q235用E309—15(A307)焊 条焊接的焊缝组织为含
1 Crl8Ni9和Q235用E309—15(A307)焊条 焊接的焊缝组织为含 2％(体积分数)铁素体的奥氏体+铁素体 双相组织。
236．选用25一13型焊接材料，进行珠光体钢和奥氏体不锈钢厚板对接 焊时，可先在( )的方法，堆焊过渡层。 A。奥氏体不锈钢的坡口上，采用单道焊 B．奥氏体不锈钢的坡口上，采用多层多道焊 c．珠光体钢的坡口上，采用单道焊 D．珠光体钢的坡口上，采用多层多道焊 237．珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接时，过渡层为( )，是由于采用奥氏 体不锈钢焊条作为填充材料时形成的。 A．马氏体组织 B．渗碳体组织C．铁素体组织 D．魏氏组织 238．焊接异种钢时，( )电弧搅拌作用强烈，形成的过渡层比较均匀， 但需注意限制热输入，控制熔合比。 A．焊条电弧焊 B。熔化极气体保护焊 C．不熔化极气体保护焊 D．埋弧焊
239．珠光体钢和奥氏体不锈钢采用E309-15焊条对接焊，操作时应该特 别注意( )。 A．减小热影响区的宽度 B．减小焊缝的余高 c．减小焊缝成形系数 D．减小珠光体钢熔化量 240· 管子水平固定位置向上焊接，一般起焊分别从相当于( )位置 收弧。 A．“时钟3点”起，“时钟9点” ， B．“时钟12点”起，“时钟12点” C．“时钟12点”起，“时钟6点” D．“时钟6点”起，“时钟12点” 241．采用单道焊进行骑座式管板仰焊位盖面焊时，其优点主要是( )。 A．不易产生咬边 B．不易产生未熔合 C．焊缝表面不易下垂 D．外观平整、成形好
异种金属焊接问题分析及焊接工艺探讨
异种金属焊接问题分析及焊接工艺探讨发布时间：2021-12-10T07:15:36.047Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：邱志超1 孙灵飞1 李顺新1[导读] 对于制造业而言，异种金属用处很多，而且性能也很优越。
由于焊接加工采用的零件类型多，工艺种类也多，异种金属焊接常常会碰到一些直接影响质量的技术问题。
1.中核工程咨询有限公司北京丰台 100073摘要：对于制造业而言，异种金属用处很多，而且性能也很优越。
由于焊接加工采用的零件类型多，工艺种类也多，异种金属焊接常常会碰到一些直接影响质量的技术问题。
为了做好焊接，应先以异种金属焊接的基本特征为切入点，分析研究异种金属焊接常见的技术问题，并对焊接工艺进行探讨和剖析，从而找到相应的对策对工艺进行改良，确保焊接质量。
关键词：异种金属；焊接问题；焊接工艺异种金属焊接是制造业中的重要环节，常作为加工各类零件的手段。
利用异种技术的优势在于能使金属性能得到最大化的发挥，使金属本身的结构也得到了改良，从而呈现出更可观的性能。
以此为基础形成的焊接工艺，能以相对廉价的金属，替代一些类别的稀有金属，从而将成本缩减。
在实践中，相对多见的就是铝及其合金的焊接，如果采用正确的工艺，将会产生极为可观的效益。
因此，要将工艺把握好，并根据金属特征进行科学地使用。
1 异种金属焊接的基本特征1.1熔点特征异种金属所指的是在类别上有差异的金属，其熔点也必定不是相同的。
例如铝材料的熔点在众多金属中是相对较低的，所以在焊接时一般都会先熔化，并转化为液态。
如果用它与钢进行焊接，那么知道它完全熔化，钢也仍会处在固态下，二者是无法融合的。
这种熔点的差异，就造成了不同步，所以在进行焊接时，要注意这种特征。
1.2密度特征仍然将钢与铝来举例，它们的密度差异较大，如果单从液态来看，钢要大于铝。
所以在液态下，如果将钢水和铝水融合，就会出现分层的情况，铝水会浮在上面。
如果这种密度不同的现象发生，那么在金属冷却后，成品将会是不均匀的，这将会使连接部分有性质上的缺陷。
异种金属的焊接
二、焊接方法
焊条电弧焊；
气体保护电弧焊；
手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面；（重要的高压管道）
三、预热温度和层间温度
焊前预热（定位焊、正式焊），温度根据珠光体耐热钢的要求选择。
可以整体或局部预热。对于焊接结构刚度比较大、质量要求高的产品， 最好采用整体预热，且多层焊时层间温度不能低于预热温度，并一直 要保持到焊接结束。
四、焊接材料和坡口
焊接材料选择：焊接时，应根据钢材的力学性能来选择相应强度等级 的焊接材料，而不是根据珠光体耐热钢的化学成分来选择焊接材料。
坡口的选择原则：珠光体耐热钢的熔合比越小越好。
目的：减少热影响区淬硬的马氏体组织，避免或出现冷裂纹。
五、焊后热处理
为了减少焊接接头的残余应力，消除延迟裂纹，改善焊接接头 的力学性能，防止在使用过程中产生变形，焊后必须进行回火 处理。 焊后热处理的温度要以珠光体耐热钢为基准。
6.珠光体耐热钢与低合金钢的焊接
一、焊接性
主要问题：焊接接头的热影响区或熔合区容易产生冷裂纹。 应对措施：
①选择合理的结构形式；（避免焊接接头应力过于集中，减少T形和十字 接头的焊接结构）
②严格控制氢的来源；（严格清理、清洗焊丝，烘干焊剂和焊条，选择低 氢型焊条，彻底清理坡口两侧15mm内的油污、铁锈和油漆）
4）焊接热输入
为了减小淬硬倾向和消除冷裂纹，使氢溢出，可采用较大的热输 入（线能量）。即在电弧电压不变的情况下，采用较大的焊接电 流和较慢的焊接速度。
5）焊后热处理
根据低合金钢决定是否需要焊后热处理。
对于强度等级大于500MPa、具有延迟裂纹倾向的低合金钢来说， 焊后应及时进行高温回火，使氢扩散析出。
焊接培训：异种金属的焊接
母材2的熔合比＝ G2/(Z+G1+G2)×100%
熔合比计算示意图
异种钢接头存在的问题
1) 焊缝金属的稀释 选择焊材时可以根据舍夫勒组织图，按照熔合比来 估算，以获得纯奥氏体或奥氏体加少量铁素体组织 的焊缝成分。 2) 过渡区马氏体组织 在珠光体（铁素体）钢侧熔合区铬、镍含量远低于 焊缝中心的平均值 ，按照舍夫勒组织图估算这一 区域是硬度很高的马氏体或奥氏体+马氏体组织。
3）坡口选择 坡口角度选择考虑母材厚度，熔合比。坡口角度 越大，熔合比越小，可以减少焊缝金属化学成分 和力学性能波动。
4）焊接规范参数选择 在保证质量的前提下用小电流，规范参数越小越 好，尽量减少熔合比。
相同金相组织类型异种钢焊接举例
• 焊接材料的选择原则：按较低一侧的母材选择
• 预热温度和层间温度：按照碳当量较高一侧母材的 要求确定
• 采用18-8型焊条（图中c点）焊接Q235钢与1Cr18Ni9钢时， 焊缝由两种母材和焊条金属混合而成，若母材的熔合比发生 变化，则焊缝的铬镍当量将沿f-c线变化。当母材熔合比为40 ％（两种母材各占20％）时，当量成分相当于图中g点，当 熔合比为30％时，当量成分相当于图中h点，g点和h点均处 于 A＋M区，所以焊缝组织为奥氏体＋马氏体。只有母材各 自熔合比小于15％，才可避免焊缝出现马氏体。
• 异种黑色金属焊接包括铁与钢焊接和异种钢焊接 ，其中异种钢焊接又包括： a)金相组织类型相同但化学成分不同的钢 b)不同金相组织类型的钢（黑与白）
• 从接头形式上： 1）两种不同母材金属的接头； 2）母材金属相同而填充金属不同的接头； 3）复合板焊接和堆焊。
(工艺技术)高焊工艺第二章异种金属的焊接
（工艺技术）高焊工艺第二章异种金属的焊接河北省技工学校表5—1教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院授课序号●课时安排：2课时（90分钟）●教学方法：讲授、举例、探究、提问●旧课复习：（3分钟）1、钛及钛合金焊接接头脆化的解决途径。
2、提问：①钛及钛合金焊接产生气孔的原因及措施？②钛及钛合金焊接产生裂纹的原因？●引入新课：（2分钟）随着科学技术发展，异种金属焊接越来越广泛。
许多情况，要求构件，不同的部位承受不同的工作条件，如载荷、温度或介质。
通常几种不同金属焊接起来，又能满足要求，又能发挥各种技术的作用，有经济效益。
●新课内容：§2-1 异种金属焊接概述一、异种金属焊接的概念（5分钟）异种金属焊接：各种物理常数和金属组织等性质各不形同的母材金属之间的焊接。
从材料角度分类：异种钢焊接三类异种有色金属焊接钢与有色金属焊接从接头形式分类：两种不同金属母材的接头三种被焊母材金属相同采用不同焊缝金属的接头复合金属板的接头二、异种金属的焊接性（25分钟）金属焊接性：金属是否适应焊接加工而形成完整的、具备检查上次课知识点的掌握情况通过举例讲解异种金属的应用及焊接的意义讲授异种金属的概念及分类一定使用性能的焊接接头的特性。
焊接过程接头是否容易形成缺陷（结合性能）两方面焊后满足使用条件的能力（使用性能）两种金属能够熔合或通过中间过渡层的填充材料熔合，都认为具有焊接性。
差别在于焊接工艺的简单、复杂程度；焊后接头的性能好坏。
1、异种金属组合的金相结构固溶体合金结构化合物1）固溶体：是指二组元在液态相互溶解，结晶以一组元为基体保持原有晶格类型，另一组元是原子分布在基体组元晶格里，形成一致的固体合金。
特点：组织均匀，力学性能（主要塑性、韧性）好，理想的焊缝组织。
无限固溶体如：铜-镍铁-镍分类有限固溶体析出另一固溶体（两相）铁-铜析出化合物铁-铝铝-铜2）化合物：是指合金组元按一定的原子数量比，化合成一种完全不同于原来组元晶格的新相，且具有金属特性的固体合金。
第二章 异种钢的焊接(1)--文献
2、新型细晶奥氏体耐热钢
奥氏体耐热钢Super304H 是TP304H的改进型，添加了3％Cu和0.4％
Nb，从而获得了极高的蠕变断裂强度，在600～650℃下的许用应力比
TP304H高30％，这一高强度是奥氏体基体中同时产生NbCrN、Nb、 (N、C)、M23C6和细的富铜相沉淀强化的结果。该钢的组织和力学性
—
0.9～ 1.20
0.15～ 0.30
—
12CrMoWVBSiRe 12Cr2MoWVB
0.08 0.08
0.60 0.45
0.40 0.45
0.45 0.50
0.15 0.30 1.60
0.30 0.28
0.003～0.007B, 0.15Re ≤0.008R
12Cr3MoVSiTiB
0.08
0.60
能稳定，而且价格便宜，是超超临界锅炉过热器、再热器的首选材料。
此外，近年来还通过特定的热加工和热处理工艺开发了TP347HFG钢 和HR3C(TP310NbN)钢等新型细晶奥氏体耐热钢。具有极好的抗蒸汽 氧化性能和较高的许用应力。HR3C通过添加元素铌(Nb)和氮(N)，使 得它的蠕变断裂强度提高到了181MPa。
异种钢焊接工艺要点
（主要解决熔合线附近的金属韧性下降的问题） 1.异种钢焊接接头的设计，应有助于焊缝稀释率 的减小，应避免在某些焊缝中产生应力集中。 较厚对接时宜用X形坡口或U形坡口。 2.焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊条摆动方 式及焊接层数的选择，应以减少母材金属的熔 化和提高焊缝的堆积量为主要原则。 3.当被焊的两种钢之一是淬硬钢时必须预热，预 热温度应根据焊接性差的一方选择。 4.复杂结构应先分件组装焊接，然后再整体拼装 焊接比整体组装焊接好
异种金属焊接问题及焊接工艺分析
异种金属焊接问题及焊接工艺分析摘要：现阶段，随着我国科技水平的不断提高，异种金属焊接得到了广泛的普及和应用。
本文主要阐述了异种金属焊接的基本特征，对其存在的常见问题和焊接工艺进行分析，旨在提升我国异种金属的焊接质量，促进我国工业的健康发展。
关键词：异种金属；焊接；问题；焊接工艺引言现代工程中大多数零件的工作环境都为高温、低温、电磁场、腐蚀介质或放射性环境，其中金属材料成为零件的主要原料之一。
而随着技术的发展，对零件要求也不断提升，一种金属材料已经无法满足实际使用需求。
因此在金属零件锻造中，不仅需要对同种材料进行焊接，同时需要对异种材料进行焊接。
在焊接过程中，不仅需要满足不同工作条件对金属材料的不同需求，考虑到成本问题，同时需要节约金属资源，发挥不同金属材料的性能优势。
例如，铝及铝合金金属的应用，在生产制造的过程中，就需要提高异种金属的焊接工艺，对二者之间进行连接，最终实现效益最大化。
1异种金属焊接的基本特征当前异种金属焊接的主流搭配是钢与铝合金，钢是目前机械加工行业领域中最为常见的金属材料，而铝合金则具有质量轻、塑性好、耐腐蚀性强等等特点，比较常见的二者连接方式具有以下两种：一是粘结方式。
该方式中接头的机械强度十分有限，可能无法满足高强度焊接要求，使用情况相对偏少；二是机械连接。
该连接方式能够实现异种金属之间的高强度连接，但无法保证连接气密性，且如果机械连接方式会在连接段留下连接痕迹，严重影响美观。
综上所述，焊接就成为了最为常见的连接手段。
考虑到铝与钢的物理性能存在较大差异。
因此，其焊接过程可能存在较大难度。
以下介绍了几点异种金属焊接的基本特征：（1）焊接熔点特征。
异种金属代表了不同种类金属，所以它们的熔点必然不同，对于铝材料金属而言它的熔点表现偏低，所以在与钢进行异种金属焊接过程中必然出现铝金属材料先完全融合，整体呈现液态，而钢依然处于固态的焊接熔点不同步情况。
（2）焊接密度特征。
还以钢与铝合金为例，这两种金属的密度不同，其中液态的钢水密度要大于铝水，如果二者同时融化就会出现铝水浮在钢水上的情况。
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河北省技工学校表5—1教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院授课序号●课时安排：2课时（90分钟）●教学方法：讲授、举例、探究、提问●旧课复习：（3分钟）1、钛及钛合金焊接接头脆化的解决途径。
2、提问：①钛及钛合金焊接产生气孔的原因及措施？②钛及钛合金焊接产生裂纹的原因？●引入新课：（2分钟）随着科学技术发展，异种金属焊接越来越广泛。
许多情况，要求构件，不同的部位承受不同的工作条件，如载荷、温度或介质。
通常几种不同金属焊接起来，又能满足要求，又能发挥各种技术的作用，有经济效益。
●新课内容：§2-1 异种金属焊接概述一、异种金属焊接的概念（5分钟）异种金属焊接：各种物理常数和金属组织等性质各不形同的母材金属之间的焊接。
从材料角度分类：异种钢焊接三类异种有色金属焊接钢与有色金属焊接从接头形式分类：两种不同金属母材的接头三种被焊母材金属相同采用不同焊缝金属的接头复合金属板的接头二、异种金属的焊接性（25分钟）金属焊接性：金属是否适应焊接加工而形成完整的、具备检查上次课知识点的掌握情况通过举例讲解异种金属的应用及焊接的意义讲授异种金属的概念及分类一定使用性能的焊接接头的特性。
焊接过程接头是否容易形成缺陷（结合性能）两方面焊后满足使用条件的能力（使用性能）两种金属能够熔合或通过中间过渡层的填充材料熔合，都认为具有焊接性。
差别在于焊接工艺的简单、复杂程度；焊后接头的性能好坏。
1、异种金属组合的金相结构固溶体合金结构化合物1）固溶体：是指二组元在液态相互溶解，结晶以一组元为基体保持原有晶格类型，另一组元是原子分布在基体组元晶格里，形成一致的固体合金。
特点：组织均匀，力学性能（主要塑性、韧性）好，理想的焊缝组织。
无限固溶体如：铜-镍铁-镍分类有限固溶体析出另一固溶体（两相）铁-铜析出化合物铁-铝铝-铜2）化合物：是指合金组元按一定的原子数量比，化合成一种完全不同于原来组元晶格的新相，且具有金属特性的固体合金。
特点：硬而脆，不能用于连接金属。
焊缝出现塑性、韧性下降。
2、异种金属间的热物理性能差异讲授焊接性的概念提问金属材料有关金相结构的知识借助板图讲解影响焊接性因素：化学性能、力学性能，主要热物理性能。
1）熔化温度（熔点）熔点相近：常用焊接技术和工艺熔点相差100℃以上：很难采用常用焊接技术和工艺铁：1535℃铜：1083℃镍：1453℃铝：660℃镁：648.8℃2）热膨胀系数焊缝及母材冷却收缩不一致，冷却产生较大焊接应力，焊接接头过早损坏。
3）热导率和比热容影响焊接热循环和结晶过程，对导热好的金属预热，焊接电弧偏向导热好的一侧。
三、异种金属焊接的主要问题（25分钟）合金成分、冶金、物理、化学性能有差别，比焊同种金属困难。
接头特点：1、化学成分的不均匀性两种金属合金成分有明显差异，熔化区的化学成分相互稀释。
取决：母材、填充材料原始成分，焊接工艺。
电流↓熔深↓稀释↓不均匀性↓2、组织的不均匀性由于焊接热循环作用，组织不同。
取决：母材、填充的化学成分，焊接方法、焊接层次、焊接工艺、焊后处理。
3、性能的不均匀性力学性能的不同（强度、硬度、塑性、韧性），物理性能（膨结合实际举例胀系数、导热率）差异。
4、应力场分布的不均匀性各区域残余应力分布不均匀。
原因：接头区域塑性、膨胀系数、导热率的差异。
焊接接头断裂的主要原因。
四、异种金属焊接方法的选择（20分钟）1、熔焊熔焊，两种母材金属熔化，稀释作用明显。
稀释率，焊条30％以下，熔化极气保焊10％-50％，埋弧焊10％-75％左右。
为减少稀释，降低熔合比，通常采用热量集中的热源电子束焊、激光焊、等离子焊等。
工艺：↓熔深，摆动焊丝、带状焊丝、附加不通电焊丝等工艺。
2、钎焊接头不存在稀释问题，存在铸造组织，最常用的焊接方法之一。
1）熔焊-钎焊特点：低熔点母材一侧为熔焊，高熔点母材钎焊。
要求：钎料对高熔点母材有良好润湿性。
例如：钢-铜2）共晶扩散钎焊加热一定温度，两金属面形成低熔点共晶体，或钎料与两金属形成低熔点共晶体，扩散到母材并均匀化。
3）压焊特点：不加热或加热温度低，避免对母材的热影响，防止产生金属间化合物或被挤出，也不存在稀释问题。
讲授异种金属焊接的方法借助实例加深理解接头要求：点焊、缝焊、超声波焊搭接接头摩擦焊至少一个工件旋转体界面爆炸焊适于较大面积连接●课堂小结：（8分钟）本次课主要讲述了：一、异种金属焊接的概念1、什么叫异种金属焊接2、异种金属焊接的分类二、异种金属焊接性1、异种金属金相结构2、异种金属热物理性能三、异种金属焊接的主要问题四、异种金属的焊接方法●布置作业：（2分钟）1、什么叫异种金属焊接？异种金属焊接的分类？2、什么叫金属的焊接性？3、异种金属的金相组织及性能特点？4、异种金属焊接易出现的问题？5、异种金属的焊接方法？课后小结知识点巩固记忆河北省技工学校表5—1教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院授课序号●课时安排：2课时（90分钟）●教学方法：讲授、举例、探究、提问●旧课复习：（3分钟）1、什么叫异种金属焊接2、异种金属焊接的分类3、异种金属焊接的主要问题●引入新课：（2分钟）通过举实例，讲解异种钢焊接的应用场合，异种钢焊接的实际意义。
●新课内容：§2-2异种钢的焊接（1）一、异种钢焊接概述（30分钟）1、异种钢焊接种类常用异种钢按其金相组织可分为三种类型：珠光体钢（低、中碳钢，低合金钢）三种铁素体和铁素体-马氏体钢（铬不锈钢）奥氏体和奥氏体-铁素体钢（铬镍不锈钢）2、异种钢焊接的工艺要点金相组织相同的异种钢焊接（合金化程度不同）异种钢组合金相组织不同的异种钢焊接1）金相组织相同的异种钢焊接（同类钢中不同牌号钢之间的焊接）金相组织相同，物理性能没有很多差异。
工艺措施：按合金程度较高的钢（焊接性较差的钢）选择焊接方法和制定工艺措施。
焊接材料选择：与母材金相组织相同，按合金成分低的钢讲授异种金属焊接的方法借助实例加深理解通过简单提问检查上次课知识点的掌握情况通过举例讲解异种钢的应用及焊接的意义利用图表讲授异种钢焊接的分类选取。
例如：不同牌号珠光体钢焊接∵碳是决定淬硬倾向的主要原因∴按碳当量少的钢选取焊条或焊丝焊前预热，按碳当量高的钢及厚度来决定。
2）金相组织不同的异种钢的焊接金相组织不同，物理性能有很多差异，影响接头性能。
焊接材料选择：产生过渡层小而韧性好的材料。
工艺措施：熔合比尽量小，减少稀释；避免熔敷金属与母材金属搅拌。
焊前预热取决于焊缝金属的合金化程度。
焊后热处理要慎重，金相组织不同其物理性能差异大，热处理能改善接头性能，但对残余应力未必消除，又可能增加。
3、异种钢焊接的工艺原则（45分钟）1）焊接方法的选择大部分熔焊都适合。
依据：母材性质、接头形式、构件的工作条件、接头质量要求、生产效率、经济性来选择。
焊条焊：工艺灵活、熔合比小、焊条种类多、适应性强。
埋弧焊：生产率高、直线或环形大构件但焊接参数↑熔合比↑稀释率↑不同的珠光体钢及珠光体钢与高铬马氏体钢焊接，采用CO2焊，适应性强。
异种奥氏体钢及奥氏体钢与珠光体钢焊接，钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊，质量稳定可靠。
提醒同学们课下复习金属材料结合金属材料相关内容讲解2）焊接材料的选择原则①保证焊接接头的使用性能。
②能防止接头产生冷热裂纹。
③焊缝金属强度塑性不能兼顾时，选用塑性较好的材料。
④能防止气孔、夹渣等缺陷产生，是焊缝有一定的致密性。
⑤具有良好的工艺性，焊缝美观。
⑥焊缝金属组织有稳定性。
3）坡口角度的选择主要根据母材的厚度；还要控制熔合比，来控制稀释度。
坡口角度↑熔合比↓坡口角度↓熔合比↑4）焊接规范的选择∵线能量↑熔合比↑∴应尽量采用小电流、高焊速、短电弧，降低母材熔化量，保证较小的熔合比5）预热及焊后热处理预热：同种金相组织、合金程度不同的异种钢，按焊接性较差的钢选择预热温度和规范，防止产生裂纹。
不同金相组织异种钢，依据两种钢的焊接性和焊接材料的化学成分，选择温度和规范。
若被焊金属不能后热处理，采用奥氏体焊条焊接，则预热温度应低些。
焊后热处理：同种钢，后热处理目的改善接头组织性能，消除残余应力，促使焊缝氢逸出。
异种钢，热处理规范复杂。
金相基本相同时，按合金含量高的钢确定热处理规范；金相不同时，加热冷却后应力重新分通过版图分析绘制表格方便记忆布，可能裂纹（例如：珠光体钢和奥氏体钢）。
因此具体分析，通过实验确定。
●课堂小结：（8分钟）本次课主要讲述了：1、异种钢的分类2、异种钢的工艺要点3、异种钢焊接的工艺原则●布置作业：（2分钟）1、异种钢焊接按金相组织分哪三种类型？2、异种钢焊接工艺方法的选择原则？3、异种钢焊接材料的选择原则？总结本次课内容布置作业加深记忆河北省技工学校表5—1教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院授课序号●课时安排：2课时（90分钟）●教学方法：讲授、举例、探究、提问●旧课复习：（3分钟）1、异种钢焊接的分类2、金属材料知识：正火？调质？●引入新课：（2分钟）通过举实例，讲解低碳钢与低合金钢应用场合，焊接的实际意义。
●新课内容：§2-2异种钢的焊接（2）二、低碳钢与低合金钢的焊接1、焊接性（25分钟）碳素钢决定强度和可焊性的因素主要是含碳量。
低碳钢：良好的焊接性低合金钢=碳素钢+5%的合金元素合金钢(低合金钢)除碳以外取决于合金元素含量。
碳当量：把合金元素折合成碳的含量来表示。
碳钢及合金结构钢的碳当量经验公式：C当量=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100%式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量合金钢：合金元素↑碳当量↑钢的淬硬倾向↑焊接性↓结论：焊接性取决于低合金钢的焊接性热轧正火钢碳、合金元素低低合金钢低碳调质钢合金含量增加较大的淬硬倾向（1）热轧正火钢的焊接性总结本次课内容布置作业加深记忆通过简单提问检查旧课知识点为新课做准备通过举例讲解异种钢的应用及焊接的意义复习金属及焊接工艺知识讲授低合金钢的分类及特点屈服点294-490MPa：不需要采取工艺措施屈服点大于490MPa且厚度结构刚性较大：∵低合金刚一侧易出现脆化、裂纹∴采取一定工艺措施1）热影响区的过热区脆化正火钢一侧1100℃以上粗晶区晶粒长大↑塑性↓裂纹↑措施：小线能量提高冷却速度2）裂纹∵热轧正火钢碳当量↑淬硬倾向↑∴根据板厚、接头调整线能量、预热、后热温度（2）低碳调质钢防止热裂纹和冷裂纹1）防止热裂纹的措施大线能量（电渣焊、埋弧焊和大电流气保焊）高拘束时，热裂倾向大材料：高锰焊丝碱性焊条或焊剂工艺：高电压低电流高焊速（提高初次结晶速度）2）防止冷裂纹的措施控制800℃至500℃的冷却速度过快马氏体组织过慢奥氏体晶粒长大热脆2、焊接材料的选取（15分钟）强度、塑性和冲击韧性不低于最低值（1）焊条电弧焊碱性焊条例如：E4315 E5015（2）埋弧自动焊硅含量低H08A H08MnA 采用高硅高锰焊剂 HJ431分析探究正火钢的焊接性焊接过程易出现的问题及防止措施（3）电渣焊选用碳、锰含量略高的焊丝 H08Mn2SiA（4）二氧化碳焊H08Mn2SiA3、焊接工艺要素（35分钟）（1）焊前准备1）应避免采用不能焊透或局部焊透的破口形式。