机械制造基础 教学课件 作者 李长河第4章4.3.ppt

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1、4.3常用金属材料的焊接4.3.1金属材料的焊接性4.3.2碳钢的焊接4.3.3合金钢的焊接4.3.4铸铁的焊补4.3.5有色金属及其合金的焊接小结作业4.3常用金属材料的焊接4.3.1金属材料的焊接性1.焊接性的定义金属材料的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等），获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面内容接合性能使用性能4.3常用金属材料的焊接4.3.1金属材料的焊接性2.金属焊接性的评定方法◆间接评估法◆直接试验法直接试验法是在正确控制焊接工艺参数条件下

2、，按规定要求焊接试验样件，然后检测焊接接头对裂纹、气孔、夹渣等缺陷的敏感性来评定焊接性，一般按相应的国家标准规定来进行。间接评估法有碳当量法、冷裂纹敏感系数法等，它是利用人们在大量试验的基础上得到的统计经验公式来评估焊接性的一类方法。4.3常用金属材料的焊接4.3.1金属材料的焊接性①碳当量法CE<0.4%，钢材焊接性良好，可不预热。国际焊接学会推荐的碳钢和低合金钢的碳当量计算公式为：碳当量法就是根据钢材中化学成分对焊接热影响区淬硬性的影响程度，来评估钢材焊接性优劣的一种间接评估方法。CE=0.4%~0.6%，钢材焊接性较差，需预热、

3、控制参数、焊后缓冷。CE>0.6%，钢材焊接性差，需较高的预热和其它严格的工艺措施。4.3常用金属材料的焊接4.3.1金属材料的焊接性②冷裂纹敏感系数法冷裂纹敏感系数法适用于低碳且含多种微量合金元素的低合金高强钢。冷裂纹敏感系数的计算公式如下：冷裂纹敏感系数法是根据钢材的化学成分、焊缝金属中扩散氢含量和焊件板厚计算出钢材焊接时冷裂纹敏感系数PC，冷裂纹敏感系数越大，则产生冷裂纹的可能性越大，焊接性越差。4.3常用金属材料的焊接4.3.2碳钢的焊接1.低碳钢的焊接碳当量低，淬硬倾向小，塑性好，所以这类钢的焊接性良好。焊接时一般不需要采用

4、特殊的工艺措施，用各种焊接方法都可以获得优良的焊接接头。2.中碳钢的焊接中碳钢的淬硬倾向愈发明显，焊接接头易产生淬硬组织和冷裂纹，焊缝易产生气孔，焊接性变差。3.高碳钢的焊接由于含碳量高，所以导热性差，塑性差，热影响区淬硬倾向以及焊缝产生裂纹、气孔的倾向更严重，焊接性很差。4.3常用金属材料的焊接4.3.3合金钢的焊接1.合金结构钢的焊接合金元素含量较少，碳当量低的合金钢，具有良好的焊接性。合金元素含量较多，碳当量较高的合金钢，焊接性变差。2.珠光体耐热钢的焊接珠光体耐热钢的碳当量值较高，主要合金元素是铬和钼，淬硬倾向较大，焊接时的主

5、要问题是冷裂纹，焊接性差。3.不锈钢的焊接奥氏体不锈钢的碳含量低，焊接性良好；马氏体不锈钢的焊接性较差；铁素体不锈钢焊接的主要问题是过热区晶粒长大引起脆化和裂纹。4.3常用金属材料的焊接4.3.4铸铁的焊补1.铸铁的焊补特点2.铸铁的焊补方法熔合区易产生白口组织。接头处易产生裂纹、气孔。熔池金属容易流失。热焊法冷焊法焊前将焊件整体或局部缓慢预热到500~700℃，焊补过程中温度保持在400℃以上，焊后缓慢冷却的焊接方法。冷焊法是焊前不对焊件预热或在低于400℃温度下预热的焊补方法。4.3常用金属材料的焊接4.3.5有色金属及其合金的焊

6、接1.铝及铝合金的焊接焊接过程中存在的主要问题：△极易氧化△易产生变形和裂纹△耗能大△容易产生气孔△焊接接头的力学性能和耐蚀性降低△易产生烧穿4.3常用金属材料的焊接4.3.5有色金属及其合金的焊接2.铜及铜合金的焊接焊接过程中的主要问题：△难于熔合△易产生变形△易产生裂纹△易形成气孔3.钛及钛合金的焊接焊接过程中的主要问题：△出现氧化污染及接头脆化△产生裂纹△产生气孔4.3常用金属材料的焊接小结焊接性的定义。焊接性的评定方法：直接试验法和间接评估法。碳钢的焊接：低碳钢的焊接、中碳钢的焊接、高碳钢的焊接。合金钢的焊接：合金结构钢的焊接

7、、珠光体耐热钢的焊接、不锈钢的焊接。铸铁焊补的特点及方法。有色金属及其合金的焊接：铝及铝合金的焊接、铜及铜合金的焊接、钛及钛合金的焊接。4.3常用金属材料的焊接作业：什么是金属的焊接性？钢材的焊接性主要决定于什么因素？低合金结构钢和奥氏体不锈钢焊接时的主要问题是什么？铝及铝合金可以用哪些方法焊接？焊接铜及铜合金时，容易产生哪些问题？如何解决这些问题？