常见异种金属材料的焊接

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特种作业金属焊接分类

2018年1月自考福建省物流设备应用试卷(课程代码7033)一、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)1．设备役龄2．连续运输(输送)机械3．自动导引搬运车4．仓储机械设备5．物质寿命二、单项选择题(本大题共28小题，每小题1分，共28分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

6．物流机械设备是物流系统的基础。

【】A．理论 B．加工 C．经济 D．技术7．带传动、、链传动和螺旋传动等是物流机械设备中机械传动的常见形式。

【】A．线传动 B．液力传动 C．齿轮传动 D．液压传动8．一般认为物流机械设备管理具有技术性、综合性、和全员性等特点。

【】A．可靠性 B．完整性 C．专业性 D．随机性9．下列机械中属于包装机械的是【】A．起重机 B．清洗机 C．分拣机 D．堆垛机10．下列机械中不属于包装机械的是【】A．充填机 B．干燥机 C．收银机 D．捆扎机11．对于牛奶、酱油、醋等产品，一般可采用来包装。

【】A．灌装机 B．封口机 C．捆扎机 D．充填机14．下列属于臂架类起重机械的是【】A．汽车起重机 B．千斤顶 C．龙门起重机 D．装卸桥15．桥式起重机通常又被称为桥吊、或行车。

【】A．飞车 B．天车 C．跨车 D．横车17．柱式托盘的主要作用有【】A．防止货物塌垛、便于托盘装卸B．防止货物塌垛、利于堆高叠放C．利于堆高叠放、便于托盘装卸D．增加堆放量、便于托盘装卸20．集装箱挂车按拖挂方式可分为【】A．半挂车和全挂车 B．平头车和长头车C．平头车和半挂车 D．长头车和全挂车21．目前长途货车一般采用动力装置。

A．电动式 B．内燃式 C．液化气式 D．A+B+C22．平衡重式叉车一般前轮为，后轮为。

【】A．转向轮、驱动轮 B．驱动轮、驱动轮C．转向轮、转向轮 D．驱动轮、转向轮24．我国的内燃平衡重式叉车标准规定，如果采用脚制动，叉车车速为10km／h，满载运行时，紧急制动的制动距离不大于 m。

异种材料焊接方法

异种材料焊接方法异种材料焊接方法是指将来自不同种类的材料通过特殊的焊接技术连接在一起，以创造出新的复合材料。

在当今科技日新月异的时代，异种材料焊接技术在各个领域得到了广泛的应用，为人们的生活和工作带来了很多便利。

异种材料焊接方法可以分为以下几种类型：1.金属与非金属的焊接这种类型的焊接方法主要是将来自不同种类的金属材料连接在一起，以创造出新的复合材料。

例如，将一个不锈钢杯和一个玻璃杯通过异种材料焊接方法连接在一起，可以创造出一个新的复合材料，这种材料既保留了不锈钢的坚韧性，又拥有了玻璃的透明度，使得人们可以在品尝美酒的同时，欣赏到它独特的外观。

2.金属与金属的焊接这种类型的焊接方法是将来自不同种类的金属材料连接在一起，以创造出新的合金材料。

例如，将一个铁钉和一个铜钉通过异种材料焊接方法连接在一起，可以创造出一个新的合金，这种合金既保留了铁钉的坚韧性，又拥有了铜钉的导电性，使得人们可以利用这种合金制作更加高效的交通工具。

3.复合材料的焊接这种类型的焊接方法是将来自不同种类的非金属材料连接在一起，以创造出新的复合材料。

例如，将一个塑料瓶和一个金属水龙头通过异种材料焊接方法连接在一起，可以创造出一个新的复合材料，这种复合材料具有塑料瓶的高弹性和金属水龙头的耐压性，使得人们可以更加轻松地存储和运输液体。

在焊接过程中，需要通过一系列的预热、熔化、冷却等步骤，来使得异种材料焊接成为一个整体。

由于异种材料在物理、化学等方面的性质存在差异，因此需要根据具体的材料特性来制定相应的焊接工艺。

此外，异种材料焊接方法还可以通过在焊接过程中添加特殊的合金元素，来改变材料的物理、化学和机械性能，以满足不同应用场景的需求。

总之，异种材料焊接方法是一种非常有趣的焊接技术，通过将来自不同种类的材料连接在一起，可以创造出各种具有特殊性能的复合材料。

在当今科技高度发达的时代，异种材料焊接技术在各个领域得到了广泛的应用，为我们的生活和工作带来了诸多便利。

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。

《异种钢焊接》ppt课件

为防止凝固过渡层，可在P钢的坡口先堆焊一层23-13之类的A金属隔离层，这样可使P钢在拘谨度极小的情况下焊接；堆焊隔离层时，应防止在A钢上熔敷碳钢或低合金钢，从而导致构成脆硬的M组织焊缝；
为防止碳迁移景象，可先在P钢的坡口上用V、Nb、Ti等含量较高的焊条堆焊第一隔离层，再用适当的A焊条堆焊第二隔离层；〔广泛用于不锈钢管与低合金钢管的焊接〕
影响碳迁移过渡层的构成与开展的要素：〔1〕接头在焊后的加热温度和保温时间实际证明，焊接线能量对碳迁移过渡层的构成无明显的影响，即使采用大的线能量，焊后也不一定出现明显的迁移过渡层。而焊后加热到—定温度〔500℃左右〕，保温一段时间后，过渡层开场开展。随着温度升高，脱碳层逐渐加大，到800℃时到达最大值。随加热时间的延伸，分散层也加宽。因此，普通情况下，异种钢接头不宜焊后热处置。〔2〕碳化物构成元素的影响奥氏体焊缝中合金元素对碳的亲和力越大，数量越多，那么珠光体母材一侧的脱碳层就越宽。〔3〕母材含碳量的影响虽然碳从珠光体钢向焊缝迁移不是因母材与焊缝中碳浓度差而呵斥，但母材中碳含量越高，迁移层开展那么越快。〔4〕镍的影响：镍是石墨化元素，降低碳化物的稳定性，减弱碳与碳化物构成元素的结合力。因此，焊缝中提高镍含量，有助于抑制碳的分散。
§4 异种钢的焊接
母材金相组织一样，焊缝金属与母材基体合金系和组织不同母材金相组织不同复合钢焊接构造件
P钢和A钢焊接主要问题：焊缝成分的稀释熔合区凝固过渡层的构成碳迁移分散层接头的应力形状
〔一〕焊缝金属化学成分的稀释
珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，焊缝金属平均成分是由两种不同类型的母材和填充金属混合所组成。
铬钼钒钢 (Cr5Mov、25Cr3WmoV、
12Cr2Mo2VniS)

焊工高级技师职业技能鉴定理论试题

焊工高级技师职业技能鉴定理论试题四、简答题1.哪些情况属于异种金属的焊接？答：从材料角度来看，属于异种金属焊接的情况有：异种钢焊接；异种有色金属的焊接；钢及有色金属的焊接。

从接头形式角度来看，属于金属焊接的情况有：两不同金属母材的接头；母材金属一样而采用不同的焊缝金属的接头；复合金属板的接头。

2.奥氏体不锈钢及珠光体耐热钢焊接时，防止碳迁移的措施有哪些？并简述其焊接工艺特点。

答：奥氏体不锈钢及珠光体耐热钢焊接时，防止碳迁移的措施有：(1) 尽量降低加热温度并缩短高温停留时间。

(2)在珠光体钢中增加碳化物形成元素〔如Cr, Mo, V, Ti等〕，而在奥氏体钢中减少这些元素。

(3)提高奥氏体钢焊缝中的含镍量，利用其石墨化作用，阻碍形成碳化物，减小扩散层。

3.试编制一合理的焊接工艺，以控制图Ⅲ-2所示工字梁的焊接变形。

答：当一名焊工进展焊接时，应先焊焊缝1，再焊焊缝2，然后将工字梁翻过来，焊接平角缝3、4与5、6，最后再将工字梁翻面焊接7与8，如图Ⅲ-4所示。

这样，可有效地控制工字梁的焊接变形。

4、什么叫固溶强化？答：无论是间隙固溶体还是置换固溶体，都因溶质原子的参加而使其溶剂晶格发生歪扭，使晶体相互滑移变得困难，从而提高了合金抵抗塑性变形的能力。

固溶体的强度、硬度都比纯金属高，这种现象叫做固溶强化。

5、简述不锈复合钢板对接焊缝的焊接顺序及工艺过程。

答：先将开好坡口的不锈复合钢板装配好，首先焊接基层碳钢，焊毕应全面检查焊缝，合格后在复层一面进展铲削成圆弧，为防止未焊透，要一直铲到暴露出基层的第一层焊缝为止，并打磨干净，然后焊接过渡层，其焊缝一定要熔化复层不锈钢板的一定厚度，才能起到隔离作用，最后在过渡层上焊接不锈钢复层。

6、影响焊接接头性能力学方面因素都有哪些？材质方面因素又有哪些？答：力学方面因素有：①接头形状的改变；②焊接缺陷如焊接裂纹、未焊透等；③焊接剩余应力与剩余变形。

比方接头形状的改变，像焊缝的余高，施焊过程中可能造成的接头错位，都是应力集中的根源。

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。

常见材料的焊接方式和参数

02 非金属材料的焊接
塑料的焊接
热风焊接
超声波焊接
利用热风枪将塑料加热至熔融状态，通过施加压力进行焊接。适用于PP、PE等热塑性塑料。
利用超声波振动产生的热量和压力，使塑料材料熔融并连接在一起。适用于各种热塑性塑料。
激光焊接
振动焊接
利用高能激光束将塑料材料熔融并连接在一起。适用于薄片或小型塑料零件的精密焊接。
通过振动施加压力，使塑料材料相互摩擦产生热量，从而实现焊接。适用于PP、PS 等结晶性塑料。
陶瓷的焊接
电子束焊接
利用高能电子束将陶瓷材料熔融并连接在一起。具有高精度和高强度特点，但设备成本较高。
激光焊接
利用高能激光束将陶瓷材料熔融并连接在一起。具有快速、高效和低应力等特点。
钎焊
将陶瓷材料与钎料一起加热，利用液态钎料在陶瓷表面润湿、铺展和凝固实现连接。适用于异种材料连接。
焊接电流
指焊接时流经焊接回路的电流，它对焊接质量有重要影响。焊接电流越大，熔深和焊缝余高增加，焊缝宽度减小，飞溅增加；反之，焊接电流减小，熔深和焊缝余高减小，焊缝宽度增加，飞溅减少。
焊接速度和线能量
焊接速度
指焊接过程中焊条或焊丝沿焊接方向移动的速度，它对焊接效率和焊接质量有重要影响。焊接速度过快，熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合等缺陷；反之，焊接速度过慢，易造成焊缝过宽、金属飞溅等问题。
填充材料和保护气体
填充材料
指在焊接过程中加入的填充金属，用于补充母材的损失并使焊缝成形。填充材料的成分和规格应根据母材的成分、厚度以及焊接工艺参数进行选择。
保护气体
在焊接过程中用于保护熔池不被空气中的氧气、氮气和水蒸气等有害气体侵害的气体。保护气体可分为活性气体和非活性气体两类，活性气体包括二氧化碳、氩气和氦气等，非活性气体包括氮气和氢气等。

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。

异种金属

3、异种材料焊接方法
异种材料焊接常用的方法分为熔焊和压焊两大类。
（1）熔焊
熔焊在异种材料焊接中应用很广，主要的熔焊方法有焊条电弧焊、气体保护焊、电子束焊、激光焊等。对于相互溶解度有限、物理化学性能差别很大的异种材料，由于熔焊时的互相扩散作用会导致接头部位的化学成分和金相组织不均匀或生成脆性化合物，所以异种材料熔焊时应降低稀释率，尽量用小电流、高焊速，或是在坡口一侧或两侧堆焊中间合金过渡层。
焊接异种材料时，焊接材料的选择一般原则包括：
1）保证焊接接头的使用性能，即保证焊缝金属与基体金属具有良好的力学性能，可根据接头两侧焊接性较差或强度较低的材料选择焊接材料。
2）保证焊缝金属具有一定的致密性，无气孔、夹杂或仅有单个小气孔与夹杂，但数量在单位长度内不超过规定值。
3）应具有良好的工艺性能，即在焊接接头区内不出现热裂纹和冷裂纹，能够适应各种空间位置的焊接，有一定的生产效率等。
4、异种焊接材料的选用
为了保证异种材料焊接接头在使用中的可靠和安全，选择焊接材料时不仅要保证焊接接头强度，而且还要保证具有较高的塑韧性。因此，在选择焊接材料时，常常不得不选用强度稍低，但塑韧性较好的熔敷金属。这时焊缝成为焊接接头中的一层“软的”中间层，根据焊缝金属的“约束强化”理论，仍能获得使用性能良好的焊接接头。
3）材料的表面状态
材料的表面状态，如表面氧化层（氧化膜）、结晶表面层、吸附的氧离子和水分、油污、杂质等，直接影响异种材料的焊接性，必须给予充分重视。生产中往往由于表面氧化膜和其他吸附物的存在给焊接带来极大的困难。
此外，焊接异种材料时，必定会产生一层成分组织及性能与母材不同的过渡层，过渡层的性能对焊接接头的整体性能有很大的影响。过大的熔合比，会增加母材对焊缝金属的稀释率，使过渡层更为明显；焊缝金属与母材的化学成分相差越大，熔池金属越不容易充分混合，过渡层越明显；精密仪器池金属液态存在的时间越长，越容易混合均匀。所以，焊接异种材料时需要采取相应的工艺措施来控制过渡层，以保证接头的性能。

异种材料的焊接

8.1 异种材料的分类、组合及焊接性特点
8.1.1 异种材料的分类和组合
材料种类繁多，性能各异，按工程实际需要，异种材料的分类和组合在工程中是多种
多样的。从材料的组合与特点看，异种材料的分类和焊接组合主要包括异种钢的焊接、异
种有色金属的焊接、钢与有色金属的焊接、金属与非金属的焊接四种情况，见表 8-1。
表81异种材料焊接的分类组合及特点分类异种材料焊接组合焊接问题实例1异种钢焊缝化学成分不均匀熔合区塑性降低脆性层产生裂纹应力分布不均匀如珠光体钢与奥氏体钢的焊接复合钢的焊接结构等2钢与有色金属氧化导致的未熔合气孔裂纹接头力学性能低如钢与铝的焊接钢与铜的焊接3异种有色金属氧化性导致的未熔合脆性相气孔裂纹如铜与铝的焊接铝与钛的焊接等4金属与非金属界面结合润湿性脆性相裂纹接头性能下降如钢与石墨的焊接金属与陶瓷的焊接金属间化合物与钢的焊接等各种类型的钢铁材料在现代工业中应用最广泛不同化学成分和金相组织的异种钢焊接在工程结构中也应用较多这类结构件主要分以下几种情况
(3) 材料的表面状态材料的表面状态，如表面氧化层（氧化膜）、结晶表面层、吸附的氧离子和水分、油污、杂质等，直接影响异种材料的焊接性，必须给予充分重视。生产中往往由于表面氧化膜和其他吸附物的存在给焊接带来极大的困难。
此外，焊接异种材料时，必定会产生一层成分、组织及性能与母材不同的过渡层，过渡层的性能给焊接接头的整体性能有很大的影响。过大的熔合比，会增加母材对焊缝金属的稀释率，使过渡层更为明显；焊缝金属与母材的化学成分相差越大，熔池金属越不容易充分混合，过渡层越明显；熔池金属液态存在的时间越长，越容易混合均匀。所以，焊接异种材料时需要采取相应的工艺措施来控制过渡层，以保证接头的性能。
4
性能的不均匀性以及出现过大的焊接应力。这种过大的焊接应力是由于线膨胀系数的不同引起的，因此不能通过热处理的方法消除，会使异种材料焊接件的使用性能和可靠性大大降低。严格地说，完全均质的焊接接头实际上是不存在的，因为焊缝金属与基体金属之间总会有化学成分和组织性能上的某些不均匀性，特别是对于异种材料的焊接，但这并不影响结构的组合及特点

异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择讲解

第二节异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择一、熔合区的特点异种金属焊接时，在母材和焊缝之间有一个成分和母材或焊缝都不相同且往往介于两者之间，实际上形成了化学成分的过渡层(图3-2-1。

如果焊条（或焊丝）成分和母材成分，或者两种母材的成分相差很大时，熔合区的性能将对焊接接头的性能有着很大的影响。

所以，在选择焊接材料和确定焊接工艺时，不仅要考虑焊缝金属本身的成分和性能，还要考虑熔合区成分和性能。

虽然熔合区的厚度极小，通常只有几个晶粒，或者更小，但它对接头的性能影响却是很大的。

实际上熔合区可分为未混合区和半熔化区。

如果焊缝金属和母材金属化学成分差别愈大，愈不容易充分混合，则熔合区越明显。

熔合比和稀释率高时，熔合区也更明显。

熔合区金属液体存在时间越长，或液体金属流动性越好，则成分越均匀，熔合区会有所减小。

熔合区成分的不均匀性，可通过调整焊接参数、热处理工艺来进行适当的改善。

图3-2-1化学元素的含量在过渡区的分布1—化学元素在母材中的含量大于在焊缝中的含量时的理论分布曲线2—化学元素在母材中的含量小于在焊缝中的含量时的理论分布曲线3—实际分布曲线二、异种钢焊接时焊接方法的选择原则大部分的焊接方法都可以用于异种钢的焊接，只是在焊接参数及措施方面需适当考虑异种钢的特点。

在选择焊接方法时，既要保证满足异种钢焊接的质量要求，又要尽可能考虑效率和经济。

在一般生产条件下使用焊条电弧焊最为方便，．因为焊条的种类很多，便于选择，适应性强，可以根据不同的异种钢组合确定适用的焊条，而且焊条电弧焊熔合比小。

堆焊可以降低熔合比。

埋弧焊则生产效率高。

焊接金相组织不同的钢，如珠光体钢和奥氏体钢焊接时，还应考虑尽量使金属熔化量降到最小限度，即尽可能地降低熔合比，以防止过渡区出现脆性的淬硬组织和裂纹等缺陷。

不同的珠光体钢焊接以及珠光体钢与高铬马氏体钢焊接，采用二氧化碳气体保护焊，具有广泛实用性。

高合金异种钢焊接一般采用惰性气体保护焊，一般薄件采用钨极氩弧焊，厚件采用熔化极惰性气体保护焊。

异种钢的焊接

原则: 1.在焊接接头不产生裂纹的前提，如果不能兼顾
焊缝金属的强度和塑性，则应该选用塑性较好的焊接材料。 2.在许多情况下焊缝金属性能只需要符合两种母材的一种，即认为技术要求。 3.焊接材料应具有良好的工艺性能，焊缝成型美观。 4.焊接材料应经济、易得。
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
1、焊接方法选择
这类异种钢焊接时，选择焊接方法，除考虑生产和具体条件外，关键是控制熔合比，焊接时尽量减小熔合比，以降低对焊缝的稀释作用。使用奥氏体钢或镍基合金填充金属焊接或堆焊时，各种焊接方法可得到不同的熔合比范围。
表1-19奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接方法熔合比及特点比较
序号 1 2 3 4 5
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
既要满足异种钢焊接质量（尽可能减小熔合比防止裂纹产生），又要尽可能考虑效率和经济。
优先选择焊条电弧焊（焊条种类多，适应性强。珠光体钢与高铬马氏体钢焊接可采用二氧化碳焊；高合金异种钢焊接一般氩弧焊;简单异种钢构件可采用扩散焊、钎焊等
异种钢焊接材料选择原则:
要求焊缝金属力学性能及其他性能不低于母材中的较低的一侧的指标。
H1Cr26Ni21 0.18 1.40 0.54 26.2 18.80 27.01 24.90 e
（1）采用H1Cr19Ni9焊丝

异种钢的焊接总结

异种材料的分类与组合：异种材料的焊接由于兼顾不同材料的优势，在机械、化工、航空、核电等领域应用非常较广，其中最常见是异种钢的焊接构件。

主要有以下几种情况：1、母材金相组织相同，但焊缝金属与母材基体合金系及组织性能不同；例如：低碳钢与铬钼耐热钢之间的焊接2、母材金相组织不同的异种钢的焊接。

3、复合材料焊接结构件。

异种材料的焊接：指将不同化学成分、不同组织性能的两种或两种以上的材料，在一定工艺条件下焊成满足设计要求和使用要求的构件。

（1）异种材料焊接性分析①物理性能差异T熔不同→焊缝熔化和结晶状态不一致，力学性能变坏；例如：低熔点金属过早熔化而发生流淌或者与高熔点金属产生未熔合。

λ不同→接头产生较大的焊接应力和变形，焊缝及HAZ易开裂。

α和C不同→热输入失衡．熔化不均和改变焊缝及其两侧的结晶条件。

例如：热导率高的金属热影响区宽，冷却速度快容易淬硬，而热导率低的金属则发生过热电磁性不同→焊接电弧不稳，焊缝成形差例如：有磁性金属和无磁性金属组合，当采用直流电弧或电子束方法焊接时会因磁场的作用，使电弧偏吹或电子束偏离其轴线(偏向磁铁体一侧)，其后果是磁铁体金属熔化量过大，产生过分稀释，或无磁性金属根部未熔合等缺陷。

力学性能不同→接头力学性能不均匀，恶化接头质量。

②结晶化学性能差异结晶化学性差异（晶格类型、晶格常数、原子半径、原子外层电子结构等）决定两种材料在冶金学上的相容性－无限固溶、有限固溶、形成化合物、产生中间相以及不能形成合金。

当两种材料液固状态下均互溶时，可形成一种新相(固溶体)，这两种材料之间便具有冶金“相溶性”，原则上是可焊的。

例如Cu-Ni（匀晶相图③材料的表面状态材料的表面状态（表面氧化层、结晶表面层、吸附的氧离子、水分、油污、杂质等）直接影响材料的焊接。

④过渡层的控制异种金属焊接时，必产生一层成分、组织、及性能与母材不同的过渡层，其性能很大程度上决定了整个接头的性能。

例如：熔合比越大，焊缝金属与母材的差异越大，过渡层越明显；液态熔池停留时间越长，则焊缝金属混合越均匀，过渡层不明显。

铝钢异种金属焊接ppt课件

2、异种材料焊接难点
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1）、异种材料的线膨胀系数不同，容易产生热应力，而且这种热应力不易消除，结果会使接头处产生裂纹或大的焊接变形。
2）、异种材料焊接过程中，由于金相组织的变化以及新生成的物相结构或化合物，可使焊接接头的性能恶化，给焊接带来困难。
3）、异种材料焊接熔合区和热影响区的力学性能较差，特别是塑性和韧性明显下降。
有些情况下只有一层涂敷金属层还不足以消除钢与铝焊接时产生的脆性化合物，这时需要涂敷Cu(Ag)+Zn复合过渡层，即在涂敷Zn层之前先涂敷一层Cu或Ag等金属。由于焊丝的熔点高于Zn 的熔点，焊接加热时Zn层先熔化，漂浮在液体表面上，而Al在 Zn层下与Cu或Ag层发生反应，同时Cu或Ag溶解于铝中，可以形成结合良好的焊接接头，接头强度提高到1470
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钢与铝及其合金氩弧焊时，电弧要指向铝及其合金一侧的焊丝上，以减少和防止Zn过渡层过多或过早的被熔化。尤其是在焊第一层焊缝时，更要注意涂敷层不能过多或过早的烧损，必须使电弧指向填充焊丝上，以防止电弧直接熔化Zn过渡层
为了避免中间脆性化合物层的形成，必须提高焊接速度，但焊接速度太快时会产生未焊透和其他的焊接缺陷，如气孔、熔合不良、夹渣等。
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3、1 焊接性分析
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铝和铁的物理性能相差很大，焊接过程中铝与钢的接头处会产生很大的热应力，增加裂纹倾向。
铝相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。熔点 660℃。沸点2327℃。
铸铁相对密度为6.6~7.7，铸钢弹性模量172~202Gpa，泊松比0.3，铁熔点1538℃、沸点2750℃。
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铝/钢异种材料的焊接

异种金属的焊接

三、焊接材料
①与珠光体钢相似； ②与马氏体钢相似； ③与两种钢完全不同，采用奥氏体钢焊丝或焊条。
8.珠光体钢与奥氏体钢的焊接
一、焊接性
①焊缝的稀释 ②过渡层的形成 ③熔合区扩散层的形成（脱碳层、增碳层） ④焊接接头应力状态的特点 ⑤延迟裂纹
二、焊接工艺
①焊接方法的选择焊条电弧焊，熔合比小，且操作灵活，不受焊件形状的限制。 ②焊接材料的选择根据母材种类和工作温度进行选择
(2)焊接材料
焊接材料的选择原则：
4.异种钢的焊接要点
1）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。
2）焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊条摆动方法及焊接层数的选择，应以减小母材金属的熔化和提高焊缝的堆积量为主要原则。 3）焊接淬硬钢时，必须进行预热。 4）焊接复杂结构时，先分件组装焊接，再整体拼装，有助于减小刚度及焊接残余应力。
厚度大于3mm，开X形坡口，保证焊透，或采用埋弧焊。压焊：真空扩散焊、电阻焊、或闪光焊、爆炸焊；
三、钢与镍及其合金的焊接
①钢与镍及其合金的焊接性
镍与铁的物理及化学性能差别不大，有利于焊接，但易产生气孔及热裂纹。
高温下镍与氧形成NiO，冷却时镍与氢、碳发生反应，镍被还原，生成水蒸气和一氧化碳。结晶时形成气孔。
间接熔焊（加过渡段，采用爆炸焊方法制成钛-钢复合件。）
11. 异种有色金属的焊接
一、铝与铜的焊接
①铝与铜的焊接性
方法：压焊（铜与铝的塑性很好）
利用压焊制成铝铜过渡接头，实现同种金属的焊接。
②铝与铜的焊接工艺
<1>氩弧焊铝与铜氩弧焊时，要将电弧向铜的一侧偏移约相当于板厚 1/2的距离，以便达到两种材料的均匀熔化。

异种金属焊接讲解

堆焊层的厚度以能隔离以后几层焊接时电弧热对母村金属的作用，能防止产生淬硬倾向。在低合金钢坡口表面堆焊时，堆焊层的厚度为5～6mm。淬硬性强的钢材，表面堆焊层厚度为7～8mm。
焊接过程中断或收尾时，必须填满弧坑，以免产生弧坑裂纹。焊后还应防止焊缝受到
冷却硬化。
焊后热处理的目的是提高接头淬硬区的塑性及减小焊接应力，热处理规范的选择必须考虑到加热、冷却时对接头中两种钢材及焊缝性能的影响。用奥氏体钢焊条焊成的异种钢接头，焊后一般不进行热处理。
第二节异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择
一、异种钢焊接时焊接方法的选择原则大部分的焊接方法都可以用于异种钢的焊接，在一般
生产条件下使用焊条电弧焊最为方便，因为焊条的种类很多，便于选择，适应性强，可以根据不同的异种钢组合确定适用的焊条，而且焊条电弧焊熔合比小。堆焊可以降低熔合比。不同的珠光体钢焊接以及珠光体钢与高铬马氏体钢焊接，采用二氧化碳气体保护焊，具有广泛实用性。高合金异种钢焊接一般采用惰性气体保护焊，一般薄件采用钨极氩弧焊，厚件采用熔化极惰性气体保护焊。如采用熔焊时，应尽量采用小电流快速焊，以降低母才金属的熔化量，保证较小的熔合比。
迁钢3#炉坡口（Q345+15GrMo）
3#炉
二、焊接方法
这类异种钢可以选用焊条电弧焊和气体保护电弧焊等焊接方法。对于重要的高压管道，可先采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，然后用焊条电弧焊盖面，以保证焊缝质量。
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
异种金属焊接讨论
首钢矿业公司高级焊工继续教育
景士伟 2012年6月2日
异种金属的焊接
所谓异种金属的焊接，是指各种母材的物理常数和金属组织等性质各不相同的金属之间的焊接。异种金属的焊接主要包括三种情况：