异种材料的焊接课件.ppt

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1、8.1异种材料的分类、组合及焊接性特点_8.1.1异种材料的分类和组合_8.1.2异种材料的焊接性特点_1、异种材料焊接的困难2、影响异种材料焊接性的因素3、异种材料焊接方法4、异种焊接材料的选用8.1异种材料的分类、组合及焊接性特点8.1.1异种材料的分类和组合表8-1异种材料焊接的分类、组合及特点分类异种材料焊接组合焊接问题实例1异种钢焊缝化学成分不均匀、熔合区塑性降低(脆性层)、产生裂纹（应力分布不均匀）如珠光体钢与奥氏体钢的焊接、复合钢的焊接结构等2钢与有色金属氧化导致的未熔合、气孔、裂纹、接头力学性能低如钢与铝的焊接

2、、钢与铜的焊接等3异种有色金属氧化性导致的未熔合、脆性相、气孔、裂纹如铜与铝的焊接、铝与钛的焊接等4金属与非金属界面结合（润湿性）差、脆性相、裂纹接头性能下降如钢与石墨的焊接、金属与陶瓷的焊接、金属间化合物与钢的焊接（1）母材金相组织相同，但焊缝金属与母材基体合金系及组织性能不同的异种钢焊接构件如低碳钢－铬钼耐热钢，1Cr18Ni9Ti与高Ni奥氏体钢之间的焊接，这一类实际上属于同种钢焊接构件，但当采用的焊接材料与母材的成分差别较大时，也会产生类似于异种钢焊接中的问题异种钢的焊接（2）母材金相组织不同的异种钢焊接构件如珠光体钢－

3、铬镍奥氏体钢、珠光体钢－高铬铁素体钢（3）复合钢焊接构件用低碳钢或低合金钢作基层，用不锈钢或有色金属（Ti、Cu、Al）作复层，采用复合轧制、爆炸焊、堆焊等制成的双金属板材。用于耐磨的异种金属焊接构件如高碳钢、各种合金钢、高锰钢、硬质合金等不同用途的异种材料的焊接用于耐热的异种金属焊接构件如不锈钢、耐热钢、镍基合金、钴基合金等用于耐腐蚀的异种金属焊接构件如不锈钢、镍基合金、铜、铝、钛及其合金等用于减轻装备重量的异种金属焊接构件如钛、铝、镁及其合金等，主要用于航空航天、运载火箭等提高电磁性能的异种金属焊接构件如银、铜、铍及其合金等

4、，主要用于电子电器等8.1.2异种材料的焊接性特点3、异种材料焊接方法1）熔焊：应用广泛焊条电弧焊、气体保护焊、电子束焊、激光焊等应采用小电流、高速焊，或者在坡口一侧或两侧堆焊中间合金过渡层，来降低稀释率，防止互扩散导致的接头部位的成分或组织不均匀。焊条电弧焊：工艺简便，操作灵活，适应性强薄件用TIG焊，厚件：MIG或MAG焊电子束焊、激光焊：热源密度集中，温度高，焊缝窄而深，焊接质量好。熔焊、压焊、钎焊3、异种材料焊接方法2）压焊：压焊基体通常并不熔化，焊接温度低于金属的熔点。有的也加热至熔化状态，然后加压将液态金属挤出，但仍

5、以固相结合而形成接头。电阻焊、冷压焊、扩散焊、摩擦焊等另：钎焊：熔焊方法难连接的陶瓷、复合材料等4、异种焊接材料的选用选用一般原则：1）保证焊接接头的使用性能，根据接头两侧焊接性较差或强度较低的材料选择焊接材料；2）保证焊缝金属具有一定的致密性，无气孔、夹杂或仅有单个小孔与夹杂，但数量在长度范围内不超过规定值3）应具有良好的工艺性能，即在焊接接头区内不出现热裂纹和冷裂纹，能够适应各种空间位置的焊接，有一定的生产效率4）保证焊缝金属具有所要求的特性，包括热强性、耐热性、耐腐蚀性和耐磨性等5）为了改善异种金属焊接性能，对不能形成固溶

6、体的异种金属，可在两种被焊金属之间加能形成固溶体的中间过渡层8.2异种钢的焊接_8.2.1异种钢的焊接性分析_1、焊缝成分的稀释（熔合比）2、熔合过渡区的形成3、接头区应力状态8.2.2异种钢的焊接工艺特点_1、焊接方法及焊接材料2、焊接工艺要点8.2.3不锈复合钢的焊接1、不锈复合钢的焊接性分析2、焊接材料3、复合钢的焊接工艺要点8.2异种钢的焊接8.1.1异种钢的焊接性分析以奥氏体-珠光体异种钢焊接为例不但要考虑珠光体钢的焊接问题（冷裂纹、热裂纹、层状撕裂、再热裂纹、HAZ脆化和软化）和奥氏体不锈钢的焊接问题（热裂纹、晶间腐

7、蚀、接头等强性），而且还必须考虑两种钢焊接时产生的新问题。1、焊缝成分的稀释（熔合比）母材溶入焊缝后使其合金元素比例发生变化：稀释：焊缝中合金元素比例减小合金化：焊缝中合金元素比例增加稀释或合金化的程度取决于熔合比，即基体金属在焊缝中所占的百分比应尽量选择熔合比小的焊接方法1、焊缝成分的稀释（熔合比）1、焊缝成分的稀释（熔合比）1、焊缝成分的稀释（熔合比）熔合比取决于多种因素：坡口形式、焊接参数和金属的熔化特性、导热性等。坡口角度越大，熔合比越小，熔合比在各堆焊层之间的变化很大；坡口角度越小，熔合比越大，熔合比在各堆焊层之间的变

8、化很小；珠光体钢对焊缝金属的稀释作用：珠光体钢合金元素少，奥氏体不锈钢元素多，在焊接过程中珠光体钢母材的熔化会对焊缝金属有稀释作用，使得焊缝金属中含Ni量、Cr量减少，焊缝金属奥氏体化元素含量减少，可能在焊缝中产生M，使焊缝性能变坏，严重时产生裂纹。图8-2奥氏