不锈钢的焊接方法

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1、不锈钢与其他金属材料的焊接特点1、异种金属形成焊接连接的可能性：只要采取恰当的焊接手段、精细的工艺措施，加上选用理想的焊接材料，可以说绝大多数异种材料副（即异类的两块待焊材料）的焊接连接，包括玻璃-金属、石墨-金属这样的非金属-金属副，都是可以焊接的。其中许多不能直接形成焊接连接的异种材料副，往往是采用钎焊的方法或通过第三种甚至多种中间材料将他们连接起来。也就是说，将一个直接连接的材料副分解为两个甚至多个串联连接的材料副。一个异种材料副能否在他们之间进行连接，选择何种第三材料（钎焊材料）才能将本不能焊接的材料副连接起来，这要根据两种材料之间的物理、化学性能来决定。两

2、种不同材料能否直接形成焊接连接，决定于构成该两种材料的原子或分子之间的相互作用的强弱。两元素之间的相互作用决定于他们的电子层结构、价电子数、原子大小、负电性以及晶体点阵、点阵常数诸因素。对于异种金属材料的焊接来说，人们可以根据两种合金中的主要元素配对的相图来考虑。一般说来，在液态和固态都形成无限互溶的两种金属之间，能够便利的形成性能良好的焊接连接。液态无限互溶的两种金属，无论是共晶型还是包晶型相图结构，都是可以形成焊接连接的，不过其性能与两种金属间的组织过度状况相关。形成金属间化合物或间隙化合物中间相的两种合金，也是可以形成焊接连接的，其接头性能大半受到此种化合物性

3、能的影响。如果两种金属在液态或固态都完全不互溶，或者溶解度极小，则不能形成真正的焊接连接，他们之间最多不过形成一个微弱的附着而已；仅当接合面十分犬牙交错，以致互相咬合，这种连接才会有一定的强度，这种接头实质上只能算是机械连接，这两种金属若欲实现牢固的焊接连接，可以通过第三种金属来实现。当然，两元合金的相图结构，归根结底还是来源于上述的元素的物理化学特性。2、异种金属熔焊的主要问题常用金属元素的物理和化学性能在可能形成焊接结合的前提下，特别是要在熔焊条件下获得一个实际可用的焊接接头，还存在以下许多问题。（1）金属物理性能的不同1）线胀系数的差异。当两种线胀系数差别较大

4、的金属进行焊接时，将会造成焊接接头出现复杂的高内应力状态，可能导致产生裂纹，甚至还会导致焊缝与母材金属剥离。奥氏体不锈钢与其他非奥氏体钢的焊接正是这种情况，因此，这类异种钢焊接时，应特别要防止上述缺陷的发生。焊前对线胀系数小的金属进行预热，或者在线胀系数差异很大的两金属中间加入异种塑性好的金属焊接成过渡接头作为缓冲带，都是行之有效的方法。2）热导率和比热容的差异。金属的热导率和比热容强烈地影响被焊材料的熔化、熔池的形成、焊接区温度场合焊缝结晶过程。当两种金属在这方面差异很大时，可使被焊材料熔化不同步，熔池形成和金属结合不良，导致焊缝结晶条件变坏，焊缝性能和形成不良。

5、熔焊时，通常应将热源位置偏向热导性能好的材料一侧。例如纯铜与18-8型奥氏体不锈钢焊接时，由于铜的热导率比18-8型奥氏体不锈钢大20倍，因此必须把热源的大部分热量集中到纯铜待焊处得一侧，以保证两侧的金属均匀同步的熔化和凝固。3）电磁性的差异。在异种金属熔焊时有时会出现焊接电弧偏吹，或者电弧燃烧不稳定现象而造成焊缝成形变坏，这往往是由于两种金属的电磁性相差很大而发生的。如非奥氏体的钢铁与其他无磁性金属（铝、铜等），奥氏体不锈钢同其他钢铁的异种钢焊接即为此例。对于热源密度不是很大，而热源截面较大的热源（比如电弧焊）来说，这种电磁性的差异对焊接过程的影响尚不很明显的话，

6、那么，对热源密度很大，而热源截面很小的热源来说，这种电磁性的差异对焊接过程的影响就很明显。例如电子束焊接铜与低碳钢时，当电子束指向铜-钢对口或铜母材（一般来说，铜-钢异种金属焊接时，由于铜的热导率比钢大得多，因而热源应偏向铜侧）时，发现电子束向低碳钢母材一侧移动，就是由两种金属的电磁性不同而引起的。（2）形成脆性化合物。异种金属焊接时，由于焊缝金属化学成分的多元性和复杂性，除了将形成多种碳化物和氮化物等外，还能析出多种非金属或金属间化合物。这些非金属化合物与金属间化合物，除本身具有一定脆性外，还对焊接接头的力学性能有很大影响，往往会降低焊缝金属的塑性和韧性，甚至于导

7、致裂纹倾向加大，以及焊接接头发生脆性段磊的重要因素。（3）焊接接头难于与母材金属等性能。通常，两种不同金属结合在一起会构成腐蚀电偶，因而其耐蚀性要比其中任意金属都低，这是一个不易解决的难题。此外，为了实现异种金属的焊接，往往选用塑性较好的焊接材料，以避免焊缝金属开裂或脆化，但可能会降低焊接接头的强度。因此，为了保证异种金属焊接接头具有良好的综合使用性能，往往不得不放弃或降低一些对次要性能指标的要求，这是异种金属焊接时不可避免的问题。由此可见，异种金属焊接时需要解决的问题较多，焊接难度也很大，只有选用合理的焊接方法和焊接材料，并正确制定焊接工艺方案，采取一些特殊措