金属常用焊接设计工艺要求

金属常用焊接设计工艺要求
1.金属常用焊接方法及应用
熔化焊
气焊:原理利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热(3000°C)熔化焊件和焊丝而进行金属焊接.
电弧焊:
涂料焊条焊:以涂料焊条与工件为电极，利用电弧放电产生高热(6000-7000°C)熔化焊条和焊件进行焊接。

埋弧焊：利用焊丝与焊件间产生的电弧将焊剂熔化，使电弧与外界隔绝，电弧继续燃烧，焊丝不断熔化，与被熔化的焊件液态金属混合形成熔池，冷凝固形成焊缝。

气体保护焊：(鎢极氩弧焊、熔化极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、、)利用保护气体(氩、二氧化碳气体等)将空气和熔化金属机械隔开，防止熔化金属氧化和氮化。

等离子焊：利用气体在电弧内电离后，再经过热收缩效应产生的一束等离子体高温热源进行焊接。

能量密度大，电弧温度高(8000-24000°C).
熔化焊：(电弧焊、气体保护焊、窄间隙焊)以很高的熔焊率在窄小间隙内完成焊缝的高效率熔极气体保护焊。

电渣焊：利用电流通过熔渣而产生电阻热，熔化金属进行焊接。

压焊：
对焊、点焊、滚焊利用电流通过焊件产生的电阻热，熔化焊件加热
使焊件连接起耒。

闪光焊：利用焊件接触面电阻，在通电后引起的金属燃烧进行焊接。

加压气焊：将金属局部加热到熔化状态，加外力使其焊接。

钎焊、镶焊：
(软焊料焊接) (硬焊料焊接，焊料熔点高于400°C，强度大)。

利用熔融钎焊材料的粘着力或熔合力使焊件表面粘合的办
法。

焊时焊件本身不熔化。

特种焊接
摩擦焊：利用焊件摩擦产生热量将工件加热到塑性状态，加压焊接。

真空电子焊：利用真空高速电子猛击焊件产生的热量进行焊接。

超声波焊：利用超声波机械振荡作用，加速工件接触面上的原子间扩散过程，只加压力不加热，进行焊接。

激光焊：利用激光束聚焦后获的高功率的光斑，投射在工件上使光能变为热能熔化金属焊接。

2.金属的可焊性
钢的可焊性，一般指钢在某种方法下得到优质焊接接头的能力，常把钢在焊接时形成裂纹和在焊缝区产生脆性的倾向作衡量钢
的可焊性的主要指标。

钢的可焊性是相对的。

一般碳钢以含
碳量，合金钢以或含碳量当量C H%估价钢的可焊性。

碳钢含
碳量＜0.25%，合金钢含碳量＜0.18%或C H＜0.45%可焊性良
好。

碳钢含碳量＞0.45%，合金钢含碳量0.38%淬裂倾向大可
焊性不好。

在设计时，必须注意焊件结构形状、刚度、焊接方法、焊接材料焊接工艺条件，考虑钢的可焊性设计重要焊件，必须依据可焊性
试验，选择焊接母材。

碳当量换算方法：对于厚度不大的，C<0.6%; Sn<1.6%; Si2.0% ;
Cr<1.0%; Mo≤0.6%的合金钢按下式折算碳当量：
C H%=C+1/6Mn+1/5Cr+1/4Mo+1/24Si
常用钢材的可焊性：良好（Ⅰ）低碳钢含碳量＜0.25%、低合金钢合金元素含量1－3%、含碳量＜20%、不锈钢合金元素含量＞3%、
含碳量＜18%。

特点：在普通条件下可焊接，环境温度低于－5°C时需预热。

板厚在于20mm，结构刚度时，需预热并焊后消除应力热处理的沸
腾钢是在不完全脱氧情况下获抽，含氧量较高，硫磷等杂质
分布很不均匀，时效敏感性及冷脆倾向大，焊接时热裂倾向
大，一般不宜用于承受动载或严寒下（-20°C）工作的重要
焊接结构。

镇静钢的杂质分布很均匀，含氧量较低，用于制
造承受动载或低温条件下（-40°C）工作的重要焊接结构。

一般（Ⅱ）中碳钢合金元素含＜1%、含碳量0.25%，低合金钢合金元素含量＜3%、含碳量＜0.3%。

不锈钢合金元
素含量13%－25%、含碳量≤0.18%。

特点：形成冷裂倾向小，采用适当的焊接规范，可以得到滿意的效果。

在结构复杂或零件较厚时必须预热并焊后进行热处理以消除应力。

较差（Ⅲ）、中碳钢合金元素含量＜1%、含碳量
0.35－0.45%，低合金钢合金元素含量＜1－3%、含碳量0.30
－0.40%，不锈钢合金元素含量13%、含碳量0.2%。

特点：一般情况下，有形成裂纹的倾向，焊前应预热，焊后消除应力进行热处理。

不好（Ⅳ）中、高碳钢合金元素含量＜1%、含碳量0.45%。

低合金钢合金元素含量1－3%、含碳量＞0.40%。

不锈钢合金元素含量13%、含碳量0.30－0.40%
特点：极易形成裂纹，在采用预热条件下能焊接，焊后消除应力进行热处理。

焊条选择的基本要点（同类钢材焊时焊条选择基本要点）
异种钢、复合钢板焊接时焊条选择的要点。