金属材料的焊接
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可焊性的慨念
金属材料的可焊性——被焊工件在一定的焊接工艺条件 下 [ 焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数（包括焊条 直径、焊接电流、焊接速度）、焊接接头型式等] ， 获得优质焊接接头的难易程度。
不同的焊接材料和不同的焊接方法，可焊性有很大的不 同；
可焊性包括两方面的内容：
– 焊接接头产生工艺缺陷的倾向 – 焊接接头在使用中的可靠性。
低分为热焊法和冷焊法。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
热焊法和冷焊法
热焊法
– 用热焊法，使焊件受热均匀，冷却缓慢，有利于防止白口组织和 裂纹；
– 但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差； – 热焊法多采用铸铁芯铸铁焊条进行手工电弧焊。
冷焊法
– 这种方法劳动条件好，焊补成本低，焊补过程时间短，焊补效率 高，但有时质量难以保证。
焊接时易出现以下问题：
– 焊缝中易形成气孔 – 在近缝区易产生淬硬组织及冷裂纹。
焊补中应采取的措施（同前）
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
低合金结构钢的焊接
强度级别低的低合金钢（同低碳钢相近）
–这类合金钢含合金元素较少，碳当量小于0.4%，具 有良好的可焊性，其焊接工艺与低碳钢相近。如 300Mpa的09Mn2。
焊前预热，层间保温、后热； 焊后热处理。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
碳钢的焊接
低碳钢的焊接
– C%≤0.25％ 时，（ 即 C当量≤0.4％ ），钢材的淬硬程度和冷裂倾 向不明显，可焊性好；
低碳钢几乎可用所有的焊接方法来进行焊接，最常 用的方法是手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、 CO2气体保护焊和电阻焊等；
铸铁件在铸造时可能产生裂纹、砂眼、气 孔、夹渣等铸造缺陷，也需要焊补。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁的焊接特点
焊接接头易产生白口组织； 易产生裂纹； 易产生气孔。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁焊补工艺
铸铁焊补常采用气焊及手工电弧焊； 焊补方法按焊接前是否预热和预热温度的高
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
估算钢材可焊性的方法
材料中化学成分不同，对材料的淬硬程度和冷裂倾 向均有一定的影响；
在各种化学成分中，C元素的影响最为显著；
C当量法——把其他元素折算成C当量，这样我们就来自百度文库可以用C当量来粗略的估计金属材料的可焊性。
C当量的计算公式：
C当量＝[ C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15 ]（100 ％）
对一般结构，可用J422～J424等酸性焊条；重要结构 选择J506、J507等碱性焊条（低氢焊条）。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
中、高碳钢的焊接
中 碳 钢 （ C% ＝ 0.25 ％ ～ 0.6 ％ ） ， 高 碳 钢 （ C%≥0.6％），由于这两类钢种的碳当量较 高，可焊性较差，故称易淬火钢。这类钢 的焊接一般只用于工件的修补。
–镍芯铸铁焊条：焊缝中镍含量高，抗裂性、韧性好，不易产生白口组 织，但价格较高，用于重要铸件的加工面的焊补（如机床导轨）。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
Break
强度级别高的低合金钢（同中、高碳钢相近）
–这类钢含碳量和合金元素量较多，碳当量一般大于 0.4%，故其可焊性较差。如强度级别大于450Mpa的 15MnVA。
焊接中应采取的措施（同前）
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁的焊补
铸铁含碳量高，塑性低，组织不均匀，属 于可焊性差的材料；
因此，主要用来修补，如在使用过程中发 生局部损坏或断裂，这些都需要用焊接 方法修复，俗称焊补。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
C当量法的应用
C当量≤0.4％ ，钢材的淬硬程度和冷裂倾向不明显， 可焊性好；
C当量＝0.4～0.6％，钢材的塑性下降，淬硬程度和冷 裂倾逐渐增加，可焊性较差，采取一定措施；
C当量≥0.4～0.6％，钢材的淬硬程度和冷裂倾向明显 ，可焊性差，采取严格的措施（预热、缓冷）；
S、P强烈降低金属的可焊性，应严格控制。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
提高金属可焊性的措施
选择工件材料时尽量采用低碳钢和低合金钢； 选择热影响区（近缝区）小的焊接方法:
– 氩弧<CO2气保焊<手弧焊<气焊<埋弧焊<电渣焊；
选择合适的焊接材料：
– 尽量使用酸性焊条，如J422； – 重要结构选择低氢焊条，如J506、J507；
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁件冷焊工艺
一般用手工电弧焊，焊接时，采用短弧、小电流，焊后 锤击等工艺；
应根据铸件的性能、机加工程度和工件的重要性来选用 铸铁焊条：
–钢芯铸铁焊条：焊后易产生白口组织，故不能机加工，宜于非加工表 面的焊补；
–铜芯铸铁焊条：焊后韧性好，不易产生裂纹，用于一般机加工面的焊 补；
金属材料的可焊性——被焊工件在一定的焊接工艺条件 下 [ 焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数（包括焊条 直径、焊接电流、焊接速度）、焊接接头型式等] ， 获得优质焊接接头的难易程度。
不同的焊接材料和不同的焊接方法，可焊性有很大的不 同；
可焊性包括两方面的内容：
– 焊接接头产生工艺缺陷的倾向 – 焊接接头在使用中的可靠性。
低分为热焊法和冷焊法。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
热焊法和冷焊法
热焊法
– 用热焊法，使焊件受热均匀，冷却缓慢，有利于防止白口组织和 裂纹；
– 但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，劳动条件差； – 热焊法多采用铸铁芯铸铁焊条进行手工电弧焊。
冷焊法
– 这种方法劳动条件好，焊补成本低，焊补过程时间短，焊补效率 高，但有时质量难以保证。
焊接时易出现以下问题：
– 焊缝中易形成气孔 – 在近缝区易产生淬硬组织及冷裂纹。
焊补中应采取的措施（同前）
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
低合金结构钢的焊接
强度级别低的低合金钢（同低碳钢相近）
–这类合金钢含合金元素较少，碳当量小于0.4%，具 有良好的可焊性，其焊接工艺与低碳钢相近。如 300Mpa的09Mn2。
焊前预热，层间保温、后热； 焊后热处理。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
碳钢的焊接
低碳钢的焊接
– C%≤0.25％ 时，（ 即 C当量≤0.4％ ），钢材的淬硬程度和冷裂倾 向不明显，可焊性好；
低碳钢几乎可用所有的焊接方法来进行焊接，最常 用的方法是手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、 CO2气体保护焊和电阻焊等；
铸铁件在铸造时可能产生裂纹、砂眼、气 孔、夹渣等铸造缺陷，也需要焊补。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁的焊接特点
焊接接头易产生白口组织； 易产生裂纹； 易产生气孔。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁焊补工艺
铸铁焊补常采用气焊及手工电弧焊； 焊补方法按焊接前是否预热和预热温度的高
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
估算钢材可焊性的方法
材料中化学成分不同，对材料的淬硬程度和冷裂倾 向均有一定的影响；
在各种化学成分中，C元素的影响最为显著；
C当量法——把其他元素折算成C当量，这样我们就来自百度文库可以用C当量来粗略的估计金属材料的可焊性。
C当量的计算公式：
C当量＝[ C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15 ]（100 ％）
对一般结构，可用J422～J424等酸性焊条；重要结构 选择J506、J507等碱性焊条（低氢焊条）。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
中、高碳钢的焊接
中 碳 钢 （ C% ＝ 0.25 ％ ～ 0.6 ％ ） ， 高 碳 钢 （ C%≥0.6％），由于这两类钢种的碳当量较 高，可焊性较差，故称易淬火钢。这类钢 的焊接一般只用于工件的修补。
–镍芯铸铁焊条：焊缝中镍含量高，抗裂性、韧性好，不易产生白口组 织，但价格较高，用于重要铸件的加工面的焊补（如机床导轨）。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
Break
强度级别高的低合金钢（同中、高碳钢相近）
–这类钢含碳量和合金元素量较多，碳当量一般大于 0.4%，故其可焊性较差。如强度级别大于450Mpa的 15MnVA。
焊接中应采取的措施（同前）
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁的焊补
铸铁含碳量高，塑性低，组织不均匀，属 于可焊性差的材料；
因此，主要用来修补，如在使用过程中发 生局部损坏或断裂，这些都需要用焊接 方法修复，俗称焊补。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
C当量法的应用
C当量≤0.4％ ，钢材的淬硬程度和冷裂倾向不明显， 可焊性好；
C当量＝0.4～0.6％，钢材的塑性下降，淬硬程度和冷 裂倾逐渐增加，可焊性较差，采取一定措施；
C当量≥0.4～0.6％，钢材的淬硬程度和冷裂倾向明显 ，可焊性差，采取严格的措施（预热、缓冷）；
S、P强烈降低金属的可焊性，应严格控制。
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
提高金属可焊性的措施
选择工件材料时尽量采用低碳钢和低合金钢； 选择热影响区（近缝区）小的焊接方法:
– 氩弧<CO2气保焊<手弧焊<气焊<埋弧焊<电渣焊；
选择合适的焊接材料：
– 尽量使用酸性焊条，如J422； – 重要结构选择低氢焊条，如J506、J507；
2020/7/26
4-3 常用金属材料的焊接
铸铁件冷焊工艺
一般用手工电弧焊，焊接时，采用短弧、小电流，焊后 锤击等工艺；
应根据铸件的性能、机加工程度和工件的重要性来选用 铸铁焊条：
–钢芯铸铁焊条：焊后易产生白口组织，故不能机加工，宜于非加工表 面的焊补；
–铜芯铸铁焊条：焊后韧性好，不易产生裂纹，用于一般机加工面的焊 补；