常用金属材料焊接

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1、常用金属材料焊接内容概述低合金结构钢的焊接不锈钢的焊接铸铁的焊接铝及铝合金的焊接铜及铜合金的焊接9/5/20212焊接性的基本概念焊接性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，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两方面的内容：①接合性能：即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性。②使用性能：即在一定的焊接工艺条件下，一定金属的焊接接头对使用要求的适应性。9/5/20213影响焊接性的因素结构因素（接头、缺口、余高、化交叉焊缝等）材料因素（母材及焊接材料的成分）工艺因素（工艺方法和措施）使用条件（环境温度、介质、载荷性质）焊接性只是相对比较的概念9/5/20214

2、碳当量及其应用概念碳当量是指把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量，作为评定钢材焊接性的一种参考指标9/5/20215对于碳钢和低合金结构钢，碳当量的计算公式：Ce=Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)9/5/20216经验判断Ce=0.4％时，钢材的焊接性优良，淬硬倾向不明显，焊接时不必预热；Ce=0.4～0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施；Ce>0.6％时，淬硬倾向更强，属于较难焊的材料，需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。碳当量来评定钢材的焊接性，只是一种近似的方法9/5/20217第二节低合金结构钢的焊

3、接低合金结构钢分类强度钢——按钢材的屈服强度进行分类（Q235Q345等）专业用钢——按钢材的用途进行分类（不锈、耐蚀、耐酸等）9/5/20218普低钢的焊接性热影响区的淬硬倾向1）材料和结构的影响2）工艺因素的影响焊接裂纹热裂纹冷裂纹再热裂纹（含V、Cr、Mo钢）9/5/20219焊接工艺特点焊接材料的选择强度钢应按照等强原则选择焊条。预热预热是防止冷裂纹、热裂纹和热影响区出现淬硬组织的有效措施。焊后热处理多数情况下，普低钢焊后不需进行热处理，只有在钢材强度等级较高、厚壁容器、电渣焊接头等才采用焊后热处理。9/5/202110常用低合金结构钢焊接16Mn钢的焊接焊接性：（1）良好的的焊接性，

4、（2）淬硬倾向比Q235钢稍大些。（3）在大厚度、大刚性结构上进行小工艺参数、小焊道的焊接时可能出现裂纹，（4）在低温条件下焊接时应进行适当的预热焊接方法常见的焊接方法都可用于16Mn钢的焊接。9/5/20211115MnV和15MnTi钢的焊接（Q390）均属于400MPa级的普低钢。钒和钛的加入，能使钢材强度增高，同时又能细化晶粒，减少钢材的过热倾向。焊接方法常用的焊接方法都可用于15MnV和15Mr1Ti的焊接。适用较小的焊接规范。9/5/20211218MnMoNb钢的焊接（500MPa级）焊接性碳当量为0.57％，焊接时具有一定的淬硬倾向焊前预热温度为200℃～250℃焊后应立即进行

5、650℃的回火处理。焊接方法手弧焊时，可采用E6016一D1、E7015一D2等抗拉强度大于650MPa的焊条。9/5/202113珠光体耐热钢焊接高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢叫作耐热钢。钢中的铬、钼含量是决定钢的抗氧化能力和热强性的主要因素。珠光体耐热钢的焊接性1）淬硬倾向较大，易产生冷裂纹。多出现在焊缝和热影响区中。2）焊后热处理过程中易产生再热裂纹。9/5/202114耐热钢的焊接工艺需预热，定位焊也需预热，焊后采取保温措施重要结构焊后需要进行后热处理。（后热是在预热温度上限保温数小时后，再开始缓冷）。焊后一般采用高温回火9/5/202115耐热钢的焊接方法手工电弧焊和埋弧自动焊的

6、应用较多CO2气体保护焊也周益增多，电渣焊在大断面焊接中得到应用。在焊接重要的高压管道时，常用钨极氩弧焊封底，然后用熔化极气体保护焊或手弧焊盖面。气焊使用中性焰或轻微碳化焰，决不能使用氧化焰9/5/202116第三节不锈钢焊接不锈钢的焊接性1、焊接接头的抗腐蚀性2、热裂纹3、焊接接头的脆化9/5/202117焊接接头的抗腐蚀性（1）整体腐蚀（2）晶间腐蚀（3）应力腐蚀9/5/202118热裂纹焊缝的纵向和横向裂纹弧坑裂纹打底焊的焊根裂纹多层焊的层间裂纹等等9/5/202119焊接接头的脆化（1）475℃脆性焊接过程中不可避免地要经历这个温度。已产生475℃脆化的焊缝，可经900℃淬火消除。（2

7、）б相脆化消除已经生成的б相，可以把焊接接头加热到1000℃～1050℃，然后快速冷却。б相在ICrl8N19Ti钢的焊缝中一般不产生。（3）熔合线脆断奥氏体不锈钢在高温下长期使用，在沿焊缝熔合线外几个晶粒的地方会发生脆断现象，此种现象称为熔合线脆断9/5/202120奥氏体不锈钢焊接性（1）晶间腐蚀腐蚀发生于晶粒边界，所以叫晶间腐蚀。不锈钢具有抗腐蚀能力的必要条件是含铬量大于12％。（2）热裂纹