焊工工艺与技能训练 教学课件 作者 胡蓉 陈炳毅 模块三　常用金属材料的焊接.ppt

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1、模块三　常用金属材料的焊接课题一　碳素钢的焊接课题二　普通低合金结构钢的焊接课题三　珠光体耐热钢的焊接课题四　不锈钢的焊接课题五　铸铁的焊补课题六　铝及铝合金的焊接课题七　铜及铜合金的焊接学习目标◎了解常用金属材料常用焊接方法◎掌握碳素钢及普通低合金钢的焊接工艺及技术◎会判定常用金属材料的焊接性课题一碳素钢的焊接一、基础知识二、课题实施三、小结四、拓展训练一、基础知识1．焊接性的概念金属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，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容。（1）接合性能（2）使用性能2．影响焊接性的

2、因素金属材料的焊接性的好坏主要决定于材料的化学成分，与结构的复杂程度、刚性、焊接方法、采用的焊接材料、焊接工艺条件及结构的使用性也有着密切关系。4．碳素钢分类及其焊接性表3.1碳素钢焊接性与含碳量的关系名称C（%）典型硬度典型用途焊接性低碳钢≤0.1560HBS特殊板材和型材薄板、带材、焊丝优0.15～0.2590HBS结构用型钢、板材和棒材良中碳钢0.25～0.625HRC机器部件和工具中（通常需要预热和后热，推荐使用低氢焊接方法）高碳钢≥0.640HRC弹簧、模具、钢轨劣（必须使用低氢焊接方法,预热和后热）二、课题实施操作一低碳钢的焊接低碳钢

3、含碳及合金元素少，淬硬倾向小，碳当量一般不会超过0.4%，是焊接性最好的焊接材料，几乎可以采用各种焊接方法进行焊接，并均能获得良好的焊接质量。常用的焊接方法有气焊、焊条电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊及CO2焊等。表3.2焊接低碳钢所用的焊接材料焊接方法焊接材料应用情况焊条电弧焊E4303（J422）、E4315（J427）焊接强度等级较低的低碳钢或一般的低碳钢结构E5016（J506）、E5015（J507）焊接强度等级较高的低碳钢或重要的低碳钢结构或在低温下工作的结构埋弧焊H08、H08A、HJ430、HJ431焊接一般的结构件H08MnA、HJ43

4、1焊接重要的低碳钢结构件电渣焊H10Mn2、H08Mn2Si、HJ431、HJ360CO2焊H08Mn2SiH08Mn2SiA操作二　中碳钢的焊接1．中碳钢的焊接性（1）中碳钢含碳量在0.25%～0.6%。（2）中碳钢焊接时易出现的问题：①热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹；②焊缝金属产生热裂倾向大，焊前必须预热，同时减慢热影响区的冷却速度以免产生淬硬组织。2．中碳钢的焊接工艺（1）尽量采用碱性焊条。（2）预热。（3）焊接工艺措施。①焊接坡口尽量开成U形，以减少焊件熔入量。②焊接第一层焊缝时，尽量采用小电流、慢速焊，减小熔合比，防止热裂纹。③采用碱性焊

5、条时，焊前焊条要烘干，烘干温度为350℃～420℃，保温时间为2h。④采用锤击焊缝的方法，以减少焊接残余应力，细化晶粒。⑤焊后尽可能缓冷。焊件焊后放在石灰棉中或放在炉中缓冷。⑥焊后热处理。对含碳量高、厚度大和刚度大的焊件，焊后作600℃～650℃的消除应力回火处理。三、小结在本课题中，要掌握焊接性的概念；掌握低碳钢、中碳钢的焊接性及焊接工艺。四、拓展训练【高碳钢的焊接】（1）高碳钢应先退火后，方可焊接；（2）采用结构钢焊条，焊前必须预热，预热温度和层间温度应在350℃以上；（3）采取与焊接中碳钢相同的工艺措施，尽量减少熔合比，采用小电流、低焊速，焊

6、接过程要连续（中间不停止）；（4）焊后焊件应保温，并立即送入炉中进行消除应力的高温回火，之后再根据需要作相应的热处理。课题二普通低合金结构钢的焊接一、基础知识二、课题实施三、小结四、拓展训练一、基础知识1．普通低合金结构钢简介普通低合金结构钢（简称普低钢）是在碳钢的基础上加入一定量合金元素（合金元素总量＜3%）的合金钢。普低钢中加入的合金元素有锰、硅、钼、钛、铜、硼、铬和锌等，这些元素的加入可满足钢材对强度、韧性、耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温等一系列指标的要求。我国的普低钢可分为4类，即强度钢、耐热钢、耐蚀钢和低温钢，其中强度钢按屈服点大小分级，可

7、分为300、350、400、450、500……级（MPa）。强度钢的主要特点是强度高，塑性和韧性良好，焊接性及其他性能较好。2．普通低合金钢的焊接性由于各种普低钢的化学成分不同，性能差异很大，焊接性的差异也较大。强度等级较低（如300～400MPa）普低钢的焊接性能接近于普通低碳钢，因而在焊接时不必采取特殊的工艺措施。对强调级别大于500MPa以上，且厚度较大或结构刚性较大的焊件，焊接时就必须采用一定的工艺措施。普低钢焊接时易出现的问题有如下几方面。（1）热影响区的淬硬倾向。（2）焊接接头的冷裂纹。二、课题实施操作一焊接方法的选择操作二焊接材料的选

8、择操作三预热操作四焊后热处理1．低合金钢的焊后热处理（1）消除应力退火。（2）正火或正火后回火。（3）淬火后回火（一般用于