常用金属材料焊接

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，奥氏体不锈钢。
–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：
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
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
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
焊接方法：
– 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。
–无法预热，应选用奥氏体不锈钢焊条
二、低合金结构钢的焊接
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。
特殊性能钢 –低温钢
–耐热钢
1．强度用钢焊接
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。
低温钢：含Ni量较高的5Ni，9 Ni钢等
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：
– 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
–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耐蚀焊条。
三、不锈钢焊接 Stainless Steel
奥氏体型不锈钢：Cr，Ni元素含量较高，C含量低
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
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，否则应选用奥氏体不锈钢焊条
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Leabharlann Baidu部预热至300～400℃，也 称半热焊，焊后缓冷）。
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。
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，
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