常用金属材料的焊接
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2-3常用金属材料的焊接
一、碳钢的焊接
1. 低碳钢的焊接
• 焊接性良好，CE<0.4 • 焊接方法、工艺与焊接材料选择
➢ 焊条电弧焊 ：酸性焊条E4303（J422）、E4320
（J424）等 ；承受动载荷、结构复杂的厚大焊件， 选用抗裂性好的碱性焊条E4315（J427）、E4316 （J426）等
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2. 热焊法
工艺：把工件预热至600~700℃，并在此温度下 施焊，焊后缓冷或在600~700℃保温消除应力。
焊补方法：焊条电弧焊和气焊。
• 焊条电弧焊：适于中等厚度以上（＞10mm）的 铸铁件，选用铁基铸铁焊条或低碳钢芯铸铁焊条。
• 气焊：适于10mm以下薄件为防止烧穿，选用铁 基铸铁焊丝并配合焊剂使用。
低温钢：含Ni量较高的5Ni，9 Ni钢等
–焊前不需预热
–焊条成分要与母材匹配
–焊接线能量输入要小
–焊后回火注意避开“回火脆性区”
耐蚀钢：
–除P含量较高的钢以外，其它耐蚀钢焊接性较好， 不需预热或焊后热处理等。
–选择与母材相匹配的完整耐版课蚀件焊ppt 条。
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三、不锈钢焊接 Stainless Steel
马氏体型不锈钢：
– 焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹 –焊前预热温度200~400℃ –焊后要进行热处理，完整否版则课件应ppt选用奥氏体不锈钢焊条 7
四、铸铁的焊补
焊接接头易生成白口组织和淬硬组织，难以机加工；
焊接接头易出现裂纹。
1. 不预热焊法
工艺：焊前工件不预热（或局部预热至300～400℃，也 称半热焊，焊后缓冷）。
➢ 埋弧焊：焊丝H08A或H08MnA配合焊剂HJ431。 ➢ 电渣焊：焊后应进行正火处理。 ➢ 板厚大于50mm，在低于0℃的环境温度焊接时，
应预热100～150℃。
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1
2. 中、高碳钢的焊接
焊接性差：CE>0.4% ，热影响区组织淬硬倾 向增大，较易出现裂纹和气孔
焊接工艺要点：
2mm以下薄板 –焊前要严格清洗焊件、焊丝，并一定要干燥后再焊
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2.铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接性
–难熔合及易变形
–热裂纹倾向大
–易产生气孔
焊接工艺特点：
–强热源设备和焊前预热（150~550℃）
–加入脱氧剂，控制氢来源，降低熔池冷速等防止裂 纹、气孔缺陷
–焊后采用退火处理以消除应力
奥氏体型不锈钢：Cr，Ni元素含量较高，C含量低
– 焊接性良好，焊接时一般不需要采取工艺措施 。 –焊条、焊丝和焊剂的选用应保证焊缝金属与母材成
分类型相同
–采用小电流、快速不摆动焊，焊后加大冷速 –接触腐蚀介质的表面应最后施焊
铁素体型不锈钢
– 热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化 –焊前预热温度应在150℃以下 –采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向。
特殊性能钢
–低温钢
Βιβλιοθήκη Baidu
–耐热钢
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1．强度用钢焊接
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5
2．专用钢焊接
珠光体耐热钢 ：以Cr，Mo为基础的低、中合金钢
–碳当量数值约为0.45%~0.90%，焊接性较差
–焊条电弧焊：选用与母材成分相近的焊条，预热温 度150~400℃，焊后应及时进行高温回火处理。
特点：热焊法劳动条件差，一般用于焊补后还需 机械加工的复杂、重要铸铁件，
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五、非铁金属的焊接
1. 铝及铝合金的焊接
铝及铝合金的焊接性
–极易氧化 –易生成气孔 –熔融状态难控制
焊接方法
–氩弧焊：“阴极破碎”作用可解决氧化问题，惰性 气体保护等措施可以解决气孔问题。
–电阻焊、钎焊： –气焊：焊接质量要求不高的工业纯铝和防锈铝合金
– 预热：35、45钢，焊前应预热150~250℃ – 焊后热处理 – 冶金保护 ,焊接中碳钢采用J507焊条。 –开坡口并采用细焊条，小电流，多层焊等
焊接方法、工艺与焊接材料选择
–高碳钢一般只用于破损工件的焊补 ，通常采用焊条 电弧焊或气焊
–无法预热，应选用奥氏体不锈钢焊条
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二、低合金结构钢的焊接
焊接方法：
–氩弧焊：工件厚度<3mm，TIG焊；>12mm，MIG焊；、
–气焊黄铜采用弱氧化焰，其他均采用中性焰
–埋弧焊：中、厚板长焊缝的焊接
–钎焊：
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3. 钛及钛合金的焊接
钛及钛合金的焊接性
–化学性质非常活泼，极易出现多种焊接缺陷 –极易吸收各种气体，使焊缝出现气孔
焊接方法：氩弧焊，此外还可采用等离 子弧焊、真空电子束焊和钎焊等
焊补方法：焊条电弧焊。
焊条选择依据：保证焊缝中碳、硅含量合适而不致生成 白口组织或使焊缝组织为塑性好的非铸铁型组织，
并保证焊后工件的加工性能和使用性能。
• 镍基铸铁焊条主要用于重要铸铁件
• 纯铁芯和低碳钢芯铸铁焊条适于非加工面或刚度 小的小型薄壁件的焊补
特点：生产率高，劳动条件好，工件焊补成本低
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碳钢基础上加入总量不超过5％的合金元素，
以提高强度并保证一定塑韧性，或使钢具有某 些特殊性能。
强度用钢
–热轧及正火钢：s =294~490MPa
–低碳调质钢：s =441~980MPa
–中碳调质钢：s =880~1176MPa
– 强度级别较低的普低钢的焊接近于低碳钢； 级别高的普低钢焊接冷裂倾向大、焊接性差， 一般要预热，见表3－9。
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作业：
1、名词解释：金属的焊接性; 碳当量。
2、下列金属材料焊接时主要 问题是什么？常用什么焊接方 法和焊接材料？
普通低合金钢，中碳钢，珠 光体耐热钢，奥完整版课氏件ppt体不锈钢。 13
一、碳钢的焊接
1. 低碳钢的焊接
• 焊接性良好，CE<0.4 • 焊接方法、工艺与焊接材料选择
➢ 焊条电弧焊 ：酸性焊条E4303（J422）、E4320
（J424）等 ；承受动载荷、结构复杂的厚大焊件， 选用抗裂性好的碱性焊条E4315（J427）、E4316 （J426）等
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2. 热焊法
工艺：把工件预热至600~700℃，并在此温度下 施焊，焊后缓冷或在600~700℃保温消除应力。
焊补方法：焊条电弧焊和气焊。
• 焊条电弧焊：适于中等厚度以上（＞10mm）的 铸铁件，选用铁基铸铁焊条或低碳钢芯铸铁焊条。
• 气焊：适于10mm以下薄件为防止烧穿，选用铁 基铸铁焊丝并配合焊剂使用。
低温钢：含Ni量较高的5Ni，9 Ni钢等
–焊前不需预热
–焊条成分要与母材匹配
–焊接线能量输入要小
–焊后回火注意避开“回火脆性区”
耐蚀钢：
–除P含量较高的钢以外，其它耐蚀钢焊接性较好， 不需预热或焊后热处理等。
–选择与母材相匹配的完整耐版课蚀件焊ppt 条。
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三、不锈钢焊接 Stainless Steel
马氏体型不锈钢：
– 焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹 –焊前预热温度200~400℃ –焊后要进行热处理，完整否版则课件应ppt选用奥氏体不锈钢焊条 7
四、铸铁的焊补
焊接接头易生成白口组织和淬硬组织，难以机加工；
焊接接头易出现裂纹。
1. 不预热焊法
工艺：焊前工件不预热（或局部预热至300～400℃，也 称半热焊，焊后缓冷）。
➢ 埋弧焊：焊丝H08A或H08MnA配合焊剂HJ431。 ➢ 电渣焊：焊后应进行正火处理。 ➢ 板厚大于50mm，在低于0℃的环境温度焊接时，
应预热100～150℃。
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2. 中、高碳钢的焊接
焊接性差：CE>0.4% ，热影响区组织淬硬倾 向增大，较易出现裂纹和气孔
焊接工艺要点：
2mm以下薄板 –焊前要严格清洗焊件、焊丝，并一定要干燥后再焊
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2.铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接性
–难熔合及易变形
–热裂纹倾向大
–易产生气孔
焊接工艺特点：
–强热源设备和焊前预热（150~550℃）
–加入脱氧剂，控制氢来源，降低熔池冷速等防止裂 纹、气孔缺陷
–焊后采用退火处理以消除应力
奥氏体型不锈钢：Cr，Ni元素含量较高，C含量低
– 焊接性良好，焊接时一般不需要采取工艺措施 。 –焊条、焊丝和焊剂的选用应保证焊缝金属与母材成
分类型相同
–采用小电流、快速不摆动焊，焊后加大冷速 –接触腐蚀介质的表面应最后施焊
铁素体型不锈钢
– 热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化 –焊前预热温度应在150℃以下 –采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向。
特殊性能钢
–低温钢
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–耐热钢
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1．强度用钢焊接
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2．专用钢焊接
珠光体耐热钢 ：以Cr，Mo为基础的低、中合金钢
–碳当量数值约为0.45%~0.90%，焊接性较差
–焊条电弧焊：选用与母材成分相近的焊条，预热温 度150~400℃，焊后应及时进行高温回火处理。
特点：热焊法劳动条件差，一般用于焊补后还需 机械加工的复杂、重要铸铁件，
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五、非铁金属的焊接
1. 铝及铝合金的焊接
铝及铝合金的焊接性
–极易氧化 –易生成气孔 –熔融状态难控制
焊接方法
–氩弧焊：“阴极破碎”作用可解决氧化问题，惰性 气体保护等措施可以解决气孔问题。
–电阻焊、钎焊： –气焊：焊接质量要求不高的工业纯铝和防锈铝合金
– 预热：35、45钢，焊前应预热150~250℃ – 焊后热处理 – 冶金保护 ,焊接中碳钢采用J507焊条。 –开坡口并采用细焊条，小电流，多层焊等
焊接方法、工艺与焊接材料选择
–高碳钢一般只用于破损工件的焊补 ，通常采用焊条 电弧焊或气焊
–无法预热，应选用奥氏体不锈钢焊条
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二、低合金结构钢的焊接
焊接方法：
–氩弧焊：工件厚度<3mm，TIG焊；>12mm，MIG焊；、
–气焊黄铜采用弱氧化焰，其他均采用中性焰
–埋弧焊：中、厚板长焊缝的焊接
–钎焊：
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3. 钛及钛合金的焊接
钛及钛合金的焊接性
–化学性质非常活泼，极易出现多种焊接缺陷 –极易吸收各种气体，使焊缝出现气孔
焊接方法：氩弧焊，此外还可采用等离 子弧焊、真空电子束焊和钎焊等
焊补方法：焊条电弧焊。
焊条选择依据：保证焊缝中碳、硅含量合适而不致生成 白口组织或使焊缝组织为塑性好的非铸铁型组织，
并保证焊后工件的加工性能和使用性能。
• 镍基铸铁焊条主要用于重要铸铁件
• 纯铁芯和低碳钢芯铸铁焊条适于非加工面或刚度 小的小型薄壁件的焊补
特点：生产率高，劳动条件好，工件焊补成本低
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碳钢基础上加入总量不超过5％的合金元素，
以提高强度并保证一定塑韧性，或使钢具有某 些特殊性能。
强度用钢
–热轧及正火钢：s =294~490MPa
–低碳调质钢：s =441~980MPa
–中碳调质钢：s =880~1176MPa
– 强度级别较低的普低钢的焊接近于低碳钢； 级别高的普低钢焊接冷裂倾向大、焊接性差， 一般要预热，见表3－9。
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作业：
1、名词解释：金属的焊接性; 碳当量。
2、下列金属材料焊接时主要 问题是什么？常用什么焊接方 法和焊接材料？
普通低合金钢，中碳钢，珠 光体耐热钢，奥完整版课氏件ppt体不锈钢。 13