焊工工艺学-第十二章-常用金属材料焊接ppt课件.ppt

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1、第十二章常用金属材料的焊接§12-1金属的焊接性§12-2常用焊接工艺措施§12-3非合金钢的焊接§12-4低合金高强度结构钢的焊接§12-5珠光体耐热钢的焊接§12-6低合金低温钢的焊接§12-7不锈钢的焊接§12-8铸铁的焊补§12-9铝及铝合金的焊接§12-10铜及铜合金的焊接§12-1金属的焊接性一、焊接性的概念金属的焊接性是金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。也就是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，焊接成符合设计要求，满足使用要求的构件的难易程度，即金属材料

2、对焊接加工的适应性和使用的可靠性。二、影响焊接性的因素1.材料方面2.焊接方法及工艺方面3.构件类型方面4.使用条件方面三、焊接性的评定方法1.碳当量法钢材的化学成分对焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向有直接影响，因此，可用化学成分来间接估算其焊接性。在钢材的各种化学元素中，对焊接性影响最大的是碳，碳是引起淬硬及冷裂的主要元素，故常把钢中含碳量的多少作为判断钢材焊接性的主要标志。钢中含碳量越高，其焊接性越差。2.斜Y形坡口焊接裂纹试验斜Ｙ形坡口焊接裂纹试验的试件形状和尺寸１，３—拘束焊缝　２—试验焊缝§12-2常用焊接

3、工艺措施一、预热1.预热的作用降低焊后冷却速度，对于给定成分的钢种，焊缝及热影响区的组织和性能取决于冷却速度的大小。2.预热温度的选择应根据钢材的成分、厚度、结构刚度、接头形式、焊接材料、焊接方法及环境因素等综合考虑，并通过焊接性试验来确定。3.预热方法预热时的加热范围，对于对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍，一般在坡口两侧各75~100mm范围内应保持一个均热区域，测温点应取在均热区域的边缘。如果采用火焰加热，测温最好在加热面的反面进行，预热的方法有火焰加热、工频感应加热、红外线加热等。二、后热1.后热的作

4、用后热的作用是避免形成淬硬组织及使氢逸出焊缝表面，防止裂纹产生。2.后热的方法后热的加热方法、加热区宽度、测温部位等要求与预热相同。三、焊后热处理1.焊后热处理的作用和种类焊后热处理的主要作用是消除焊接残余应力，软化淬硬部位，改善焊缝和热影响区的组织和性能，提高接头的塑性和韧性，稳定结构的尺寸。最常用的焊后热处理是在600~650℃范围内的消除应力退火和低于Ac1点温度的高温回火。2.焊后热处理工艺及方法（1）整体热处理焊件进炉和出炉时的温度应在300℃以下，300℃以上的加热和冷却速度与板厚有关，应符合下式要求

5、：v≤200×25/δ式中v———冷却速度（℃/h）；δ———板材厚度（mm）。（2）局部热处理筒体的加热宽度与筒体半径、壁厚有关，可按下式计算：式中B———筒体加热宽度（mm）；R———筒体半径（mm）；δ———筒体壁厚（mm）。3.焊后热处理的应用（1）母材金属强度等级较高，产生延迟裂纹倾向较大的普通低合金钢。（2）处在低温下工作的压力容器及其他焊接结构，特别是在脆性转变温度以下使用的压力容器。（3）承受交变载荷工作，要求疲劳强度高的构件。（4）大型受压容器。（5）有应力腐蚀和焊后要求几何尺寸较稳定的焊接结构

6、。§12-3非合金钢的焊接一、低碳钢的焊接1.低碳钢的焊接性低碳钢由于含碳量较低、塑性好，而且淬硬倾向小，焊接过程中一般不需要采取预热、后热、控制道间温度、焊后热处理等工艺措施，许多焊接方法都能用于低碳钢的焊接，并可获得良好的焊接接头。2.低碳钢焊接工艺（1）焊接方法和焊接材料（2）预热和焊后热处理低碳钢焊接过程中一般不需要采取预热、焊后热处理等工艺措施，但当焊件较厚、刚度很大或在低温条件下焊接时，可能要采取预热、焊后热处理等措施。二、中碳钢的焊接1.中碳钢的焊接性焊接时会出现下面两个问题：（1）焊缝金属易产生热

7、裂纹（2）热影响区易产生冷裂纹2.中碳钢焊接工艺（1）焊接方法及焊接材料（2）焊接工艺措施1）焊接时，为了控制焊缝中的含碳量，减小熔合比，一般开Ｕ形、Ｖ形坡口，但尽量开成Ｕ形。2）大多数情况下，中碳钢焊接需要预热、控制道间温度及焊后热处理。3）多层焊第一层焊缝应尽量采用小电流、慢焊速，以减小熔合比，防止热裂纹。4）焊后可锤击焊缝，以减少焊接残余应力，细化晶粒。5）焊后尽可能缓冷，焊件焊后可放在石棉灰中或放在炉中缓冷。§12-4低合金高强度结构钢的焊接一、低合金高强度结构钢简介二、低合金高强度结构钢的焊接性1.焊接

8、裂纹低合金高强度结构钢焊接时容易产生的裂纹是冷裂纹。低合金高强度结构钢产生热裂纹的可能性比冷裂纹小得多，只有在原材料化学成分不符合规定（如含硫、碳量偏高）时才有可能发生。2.焊接热影响区脆化低合金高强度结构钢焊接时，热影响区中被加热到1100℃以上的粗晶区，是焊接接头的薄弱区，冲击韧度也最低，即所谓脆化区。热影响区粗晶脆化主要与焊接热输入有关。三、低合金高强度结构钢的焊接