异种金属的焊接性能分析及实例
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行焊接。异种金属的线膨 胀系数相差越大 ，在其熔 池结 晶时 ，会产生很大的热应力 。焊缝 两侧金属承受 的应力
状态不同，容易使焊缝 及热影 响区产生裂纹 ，甚 至导致 焊缝 与母材 剥离 。③异 种金 属 的导 热率 和 比热 相差越
大 ，越难进行焊接。金属 的导的坡 ｉ 部 预热 ，预热 温 度 为 Ｓ ｌ １０ ５ ℃。预热时 ，把 Ｃ — ｏ钢母 材侧 的衬 环 除掉 ，奥 氏 ｒ Ｍ
和塑性 。⑥异种金属之间形成金属问化合 物越多 ，越难
进行焊接 。由于金属问化合物具有很大脆性 ，因而金属 间化合物 的数量 、形式和在焊缝 中的 分布状态 ，对焊接 接头的性能均有很大影响。容易使焊缝产生裂 纹 ，甚至 会产生脆断 。⑦异种金属焊接时 ，焊缝 和母材不 易达到
的熔点相差越大 ，越难进行焊接。焊接熔点相 差大的异 种金属 ，由于熔点低的金 属达到熔化状态 时 ，熔 点高的 金属仍呈 固体状态 ，因此已熔 化的金属容易渗 入过热区
的晶界 ， 使过热区的组织性 能降低 。当熔点高 的金 属熔
化时 ，势必造成熔点低的金属流失 、烧损 和蒸发 ，因此
难以焊合 。②异种金 属的线膨 胀系数相差越 大 ， 难进 越
法和填充材料 ，并正确地制定焊接工艺 和采 取特殊 的措 施 ，才能获得优质 的焊接接头。下面就生产 实践中小批 量异种金属焊接工艺实例进行分析 。 将外径 为 ２０ ２ ｍｍ内径 ７ ｍ 的 Ｃｌ Ｎ ｌＭ ３ （ 氏 ８ｍ ｒ７ ｉ ｏ 奥 ４
１０ 左右。将 整个坡 １焊满 ，用石棉 把整个接头包好 ， ５￣ Ｃ ７ １
为例，每 吨重油燃烧后产生约 ７ ． ｋ ｓ ： ３ ５ ｇ的 ０ ，同时还产 生Ｃ， Ｏ 等其他有 害气体 。而振动时效则有 利于节能 ，减 少环境污染 。
４ ．结论与展望
振动时效对降低或匀化金属结构 件的残余应 力 、 提
高抗 动载变形能力 、防止裂纹有非 常好的效果 ，并在许 多性 能指标上超过热时效 。
【壁垒 垫熊至
芒
Ｉ
异 种 金 属 的 焊 接 性 能 分 析 及 实 例
汉川机床集 团有 限公司 （ 陕西汉 中 ７ ３０ ） 郭 ２ ０ ３ 军
艺 措施 的改进 。
随着现代技术 的发展 ，异种金属材料焊接 可节省大 量 的贵重材料 ，实现在不同温度 、载荷及 环境下 ，用不 同材料以得到优 良的力学性能 ，降低成本 ，做 到物尽其
需清理氧化皮 ，减少了辅助工时。
艺措施 更趋科学 合理 ，振动 时效 法将 有着 更 广 阔的应
用前景 。ＭＷ
（ ０１ １ ０ ２ ０ ０ ８）
幽
呈！ 至笪丝塑 竖堡皇塑型
ＷＷＷ． ｅｔ ｗｏ ｋ ｎ ９５ ｃ ｎ ｍ ａ１ ｒ ｉ ｇ１ ０． ｏｒ
参曷 工热 批［
低 ，此外能使焊缝产生夹渣和裂纹 ，显著 降低 焊缝强度
体钢 的坡 口不预热。然后将 Ｃ— ｏ ｒ 钢母 材装入事先焊 在 Ｍ
奥氏体钢上 的衬环 中，使 角焊 缝根部 之 间保 持 ５ ｍ 左 ｍ 右 的距离。接头坡 Ｅ装配如 图 ２所 示。采用这种焊接工 ｌ
艺 ，可 避免在填 充金属 和 ｃ Ｍ 钢母 材侧的熔合 线处 ， 卜 ｏ 因奥氏体钢母 材有较 大的线膨胀 系数 而产 生较高应 力 ， 致使焊缝产生裂纹 。接头装配后 ，用 ６ ｍ ４ ｍ镍基焊条在
用 。但关键 是异 种金 属材 料焊 接 能否 形成优 质 焊接 接 头 。异种金属在给定的焊接工艺条件下 ，能否形 成优质 焊接接头主要 取决 于 被焊 接金 属 的物理 性 能 、力学 性 能 、化学 成分 和工艺措施。异种 金属焊接性与它 们在液 态和固态时的互溶性及形成脆性 化合物的性能也有 密切 关系。通 常在液态不能互溶 的金属及合金 ，融化 时形成
载变形能力提高 １ 倍多 。 ～３ （ ）是 目前超大型结构件和多种材料组合 的结 构件 ３ 唯一时效方法。 振动 时效工 艺耗 能少 、设 备投 资少 和 效率 高 ，其
（ ）振动时效有利于环境保 护 热时效处理使 用的 ３ 能源主要是重油 、天然气 和原煤 ，以使 用最广泛 的重油
分离的液层 ，冷却结晶后彼 此之间很容易开裂 ，所 以不 能采用熔焊方法进行焊接 ，因此 ， 种金属只有在 液态 异 和固态均能无 限互溶时 ， 能形 成牢 固的焊接 接头 ，焊 才
接性较好 。
温度分布和结晶条件 ， 使焊缝 的晶粒严重粗化 。④ 异种
金属 的电磁性相差越 大 ，越难进 行焊接。电磁性相 差越
Ｃ— ｒ Ｍｏ钢的坡 Ｅ 上进 行堆 焊 。堆焊 时 层 间温 度 保持 在 ｌ
等强度 。焊接异种金属 时，通 常采 用强力热 源，因此 造
成合金元素的烧损和蒸发，从 而会 使焊缝的化学成 分发
生很大变化 ，使组织性 能显著降低 ，强度下降。
２ ．实例分析
焊接异种金 属及其合金时 ，只有合理地 选用焊接方
１ ．概述
异种金属 因化学成分 、力学性 能等有 明显不 同，所 以焊接异种金属时有许 多困难和不利因素。①异种金 属
大， 焊接时 电子束发生横 向波 动使 电弧越不稳定 ， 焊缝 成形 困难 。⑤异种 金属 的氧化性 越强 ，越难 进行 焊接。 异种金属 的熔 池产 生 的氧化 物 ，能 使 晶体 间结 合力 降 （ ）与热 时效相 比提高了工件抗载荷 变形 能力 ， ２ 振 动时效工艺使工件抗静载 变形能力提高 ３％ 以上 ， 动 ０ 抗
在节能、减少环境污染和提高产品性能方 面有卓越的
表现 ，因此 ，振动 时效 是消 除 大型 焊接结 构 件应 力最 行之 有效的方法 。随着 应力 测试 技 术 的不 断 发展 和工
（ ）降低工件内残余应力 （ １ 峰值）３％ ～ ５ ０ ６％，与
传统 的热时效 （Ｓ ）相 当，工 件无氧化脱 碳现象 ，无 ＴＲ
状态不同，容易使焊缝 及热影 响区产生裂纹 ，甚 至导致 焊缝 与母材 剥离 。③异 种金 属 的导 热率 和 比热 相差越
大 ，越难进行焊接。金属 的导的坡 ｉ 部 预热 ，预热 温 度 为 Ｓ ｌ １０ ５ ℃。预热时 ，把 Ｃ — ｏ钢母 材侧 的衬 环 除掉 ，奥 氏 ｒ Ｍ
和塑性 。⑥异种金属之间形成金属问化合 物越多 ，越难
进行焊接 。由于金属问化合物具有很大脆性 ，因而金属 间化合物 的数量 、形式和在焊缝 中的 分布状态 ，对焊接 接头的性能均有很大影响。容易使焊缝产生裂 纹 ，甚至 会产生脆断 。⑦异种金属焊接时 ，焊缝 和母材不 易达到
的熔点相差越大 ，越难进行焊接。焊接熔点相 差大的异 种金属 ，由于熔点低的金 属达到熔化状态 时 ，熔 点高的 金属仍呈 固体状态 ，因此已熔 化的金属容易渗 入过热区
的晶界 ， 使过热区的组织性 能降低 。当熔点高 的金 属熔
化时 ，势必造成熔点低的金属流失 、烧损 和蒸发 ，因此
难以焊合 。②异种金 属的线膨 胀系数相差越 大 ， 难进 越
法和填充材料 ，并正确地制定焊接工艺 和采 取特殊 的措 施 ，才能获得优质 的焊接接头。下面就生产 实践中小批 量异种金属焊接工艺实例进行分析 。 将外径 为 ２０ ２ ｍｍ内径 ７ ｍ 的 Ｃｌ Ｎ ｌＭ ３ （ 氏 ８ｍ ｒ７ ｉ ｏ 奥 ４
１０ 左右。将 整个坡 １焊满 ，用石棉 把整个接头包好 ， ５￣ Ｃ ７ １
为例，每 吨重油燃烧后产生约 ７ ． ｋ ｓ ： ３ ５ ｇ的 ０ ，同时还产 生Ｃ， Ｏ 等其他有 害气体 。而振动时效则有 利于节能 ，减 少环境污染 。
４ ．结论与展望
振动时效对降低或匀化金属结构 件的残余应 力 、 提
高抗 动载变形能力 、防止裂纹有非 常好的效果 ，并在许 多性 能指标上超过热时效 。
【壁垒 垫熊至
芒
Ｉ
异 种 金 属 的 焊 接 性 能 分 析 及 实 例
汉川机床集 团有 限公司 （ 陕西汉 中 ７ ３０ ） 郭 ２ ０ ３ 军
艺 措施 的改进 。
随着现代技术 的发展 ，异种金属材料焊接 可节省大 量 的贵重材料 ，实现在不同温度 、载荷及 环境下 ，用不 同材料以得到优 良的力学性能 ，降低成本 ，做 到物尽其
需清理氧化皮 ，减少了辅助工时。
艺措施 更趋科学 合理 ，振动 时效 法将 有着 更 广 阔的应
用前景 。ＭＷ
（ ０１ １ ０ ２ ０ ０ ８）
幽
呈！ 至笪丝塑 竖堡皇塑型
ＷＷＷ． ｅｔ ｗｏ ｋ ｎ ９５ ｃ ｎ ｍ ａ１ ｒ ｉ ｇ１ ０． ｏｒ
参曷 工热 批［
低 ，此外能使焊缝产生夹渣和裂纹 ，显著 降低 焊缝强度
体钢 的坡 口不预热。然后将 Ｃ— ｏ ｒ 钢母 材装入事先焊 在 Ｍ
奥氏体钢上 的衬环 中，使 角焊 缝根部 之 间保 持 ５ ｍ 左 ｍ 右 的距离。接头坡 Ｅ装配如 图 ２所 示。采用这种焊接工 ｌ
艺 ，可 避免在填 充金属 和 ｃ Ｍ 钢母 材侧的熔合 线处 ， 卜 ｏ 因奥氏体钢母 材有较 大的线膨胀 系数 而产 生较高应 力 ， 致使焊缝产生裂纹 。接头装配后 ，用 ６ ｍ ４ ｍ镍基焊条在
用 。但关键 是异 种金 属材 料焊 接 能否 形成优 质 焊接 接 头 。异种金属在给定的焊接工艺条件下 ，能否形 成优质 焊接接头主要 取决 于 被焊 接金 属 的物理 性 能 、力学 性 能 、化学 成分 和工艺措施。异种 金属焊接性与它 们在液 态和固态时的互溶性及形成脆性 化合物的性能也有 密切 关系。通 常在液态不能互溶 的金属及合金 ，融化 时形成
载变形能力提高 １ 倍多 。 ～３ （ ）是 目前超大型结构件和多种材料组合 的结 构件 ３ 唯一时效方法。 振动 时效工 艺耗 能少 、设 备投 资少 和 效率 高 ，其
（ ）振动时效有利于环境保 护 热时效处理使 用的 ３ 能源主要是重油 、天然气 和原煤 ，以使 用最广泛 的重油
分离的液层 ，冷却结晶后彼 此之间很容易开裂 ，所 以不 能采用熔焊方法进行焊接 ，因此 ， 种金属只有在 液态 异 和固态均能无 限互溶时 ， 能形 成牢 固的焊接 接头 ，焊 才
接性较好 。
温度分布和结晶条件 ， 使焊缝 的晶粒严重粗化 。④ 异种
金属 的电磁性相差越 大 ，越难进 行焊接。电磁性相 差越
Ｃ— ｒ Ｍｏ钢的坡 Ｅ 上进 行堆 焊 。堆焊 时 层 间温 度 保持 在 ｌ
等强度 。焊接异种金属 时，通 常采 用强力热 源，因此 造
成合金元素的烧损和蒸发，从 而会 使焊缝的化学成 分发
生很大变化 ，使组织性 能显著降低 ，强度下降。
２ ．实例分析
焊接异种金 属及其合金时 ，只有合理地 选用焊接方
１ ．概述
异种金属 因化学成分 、力学性 能等有 明显不 同，所 以焊接异种金属时有许 多困难和不利因素。①异种金 属
大， 焊接时 电子束发生横 向波 动使 电弧越不稳定 ， 焊缝 成形 困难 。⑤异种 金属 的氧化性 越强 ，越难 进行 焊接。 异种金属 的熔 池产 生 的氧化 物 ，能 使 晶体 间结 合力 降 （ ）与热 时效相 比提高了工件抗载荷 变形 能力 ， ２ 振 动时效工艺使工件抗静载 变形能力提高 ３％ 以上 ， 动 ０ 抗
在节能、减少环境污染和提高产品性能方 面有卓越的
表现 ，因此 ，振动 时效 是消 除 大型 焊接结 构 件应 力最 行之 有效的方法 。随着 应力 测试 技 术 的不 断 发展 和工
（ ）降低工件内残余应力 （ １ 峰值）３％ ～ ５ ０ ６％，与
传统 的热时效 （Ｓ ）相 当，工 件无氧化脱 碳现象 ，无 ＴＲ