异种金属焊接特点ppt课件.ppt

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1、焊工技师、高级技师培训5-1异种金属焊接的特点1异种金属焊接特点异种金属的焊接所谓异种金属的焊接，是指各种母材的物理常数和金属组织等性质各不相同的金属之间的焊接。异种金属的焊接主要包括三种情况：异种金属的组合Q235+16Mn异种钢的焊接Al+Cu异种有色金属的焊接Cu+钢钢与有色金属的焊接按使用材料组合分类异种金属的组合按接头形式分类异种母材接头钢与铜焊接接头母材金属相同而采用不同焊缝金属接头采用镍合金焊条焊接铸铁接头复合金属板接头奥氏体不锈复合钢板焊接接头异种金属焊接特点一、异种金属材料焊接接头的特点1．化学成分的不均匀性异种金属焊接时，由于焊缝两侧的金属和焊

2、缝的合金成分有明显的差别。随着焊缝形状、母材厚度、焊条药皮或焊剂、保护气体种类的不同，焊接熔池的行为也不一样。因而，母材的熔化量也将随之而不同。熔敷金属与母材熔化区的化学成分由于相互稀释也将发生变化。由此可见，异种金属焊接接头各区域化学成分的不均匀程度，不仅取决于母材和填充材料各自的原始成分，同时也随焊接工艺而变化。例如异种金属施焊时所用的焊接电流要尽量小，熔深要浅则受稀释的影响就小。异种金属焊接特点2．组织的不均匀性由于焊接热循环的作用，焊接接头各区域的组织也不同，而且，往往在局部的地方出现相当复杂的组织结构。根据舍夫勒组织图和稀释率可以确定异种金属焊接接头中焊

3、缝区的组织结构。组织的不均匀性，决定于母材和填充材料的化学成分，同时也与焊接方法、焊道层次、焊接工艺以及焊后热处理过程有关，若能在工艺上适当调整，可以是焊接接头的组织不均匀程度得到一定改善。异种金属焊接特点异种金属焊接特点异种金属焊接特点3、性能的不均匀性焊接接头各区域化学成分和组织的差异，带来了焊接接头力学性能的不同，沿接头各区域的室温强度、硬度、塑性、韧性都有很大的差别。有时在3—5个晶粒的范围内，显微硬度出现成倍的变化；在焊缝两侧的热影响区，其冲击值甚至有几倍之差。高温下的蠕变极限和持久强度也会因成分和组织的不同，相差极为悬殊。物理性能对焊接接头影响最大的因

4、素有热膨胀系数和热导率，它们的差异很大程度上决定着焊接接头在高温下的使用性能。异种金属焊接特点4、应力场分布的不均匀性异种金属焊接接头中焊接残余应力分布不均匀，这是因为接头各区域具有不同的塑性决定的；另外，材料导热性的差异，将引起焊接热循环温度场的变化，也是残余应力分布不均匀的因素之一。异种金属焊接特点二、异种钢焊缝金属的化学成分和金相组织的控制1、异种钢接头的焊缝成分与舍夫勒组织图关系异种钢焊接时，由于选择了与母材成分不同的焊接材料，必须预先推算得到焊缝金属的成分和金相组织，根据组织可知道异种钢焊接接头的性能。异种金属焊接特点例如：奥氏体钢与珠光体钢焊接时，为了

5、防止裂纹的产生，可考虑选择用18-8型焊条，可是在这种情况下焊缝将产生硬脆的马氏体组织。为了避免马氏体组织的产生，降低对裂纹的敏感性，需要采用25-20型焊条。但其易产生热裂纹，为避免，希望得到一定数量铁素体相。500℃高温长时间使用时，必须注意催化问题。所以，异种钢焊接接头的性能，完全取决于焊缝金属的化学成分和组织结构。异种金属焊接特点异种钢接头的焊缝由母材和填充金属组成，由于母材的熔入而使焊缝稀释，其稀释的程度由母材熔入焊缝的百分比决定。在合金元素烧损忽略不计的情况下，如果只知道焊缝的化学成分，便可以用舍夫勒组织图来推算焊缝金属的金相组织。舍夫勒组织图：把金属

6、合金成分中的奥氏体形成元素（NiCMn）和铁素体形成元素（CrMoSiNb）成分分别计算出等价镍当量和等价铬当量。异种金属焊接特点异种金属焊接特点以2.25Cr-1Mo钢为例，用E308-15（18-8）、E309-15（25-13）、E310-15（25-20）型焊条焊接所得的焊缝金属组织图。异种金属焊接特点E308-15、E309-15型焊条的熔敷金属是完全奥氏体组织。其焊缝组织应处在该钢与焊条图中两点额连线上，并取决于焊接时的稀释率。E308-15焊条，焊缝金属的稀释率＜18%时，为A+F；18%-48%时为A+M；＞48%全部为M。几乎不选用。异种金属焊接

7、特点E309-15型焊条，焊缝金属稀释率＜20%，焊缝组织为A+F；20%-60%时为A+M；＞60%全部为M。故稀释率＜36%。E310-15焊条，焊缝金属的稀释率＜56%时，不产生M，可选用该焊条。异种钢焊缝金属组织随稀释率不同而变化，选择焊条时必须考虑稀释率的影响。异种金属焊接特点2、影响稀释率的因素异种钢焊接时，把舍夫勒组织图和稀释率结合起来，根据设计要求所得到的焊缝组织，可作为焊条和焊接工艺的依据。影响因素主要有：异种金属焊接特点（1）预热的影响预热能提高母材焊接时的起始温度，母材容易熔化且熔深增加，则稀释率增加。异种金属焊接特点（2）焊接参数的影响焊接

8、电流和焊接