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1、第三章第三章 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接成形工艺基础焊接3111金属材料的焊接性金属材料的焊接性 一、金属材料的焊接性一、金属材料的焊接性(GB/T3375-94)(GB/T3375-94)材材料料在在限限定定的的施施工工条条件件下下焊焊接接成成按按规规定定设设计计要求的构件并满足预定服役要求的能力要求的构件并满足预定服役要求的能力。焊接性是一个相对概念，非一成不变也！焊接性是一个相对概念，非一成不变也！焊焊接接性性受受：材材料料、焊焊接接方方法法、构构件件类类型型、使使用要求等因素影响。用要求等因素影响。焊接性的好坏从两个方面来衡量：焊接性的好坏从两个方面来衡量：1.1.工艺焊接性
2、工艺焊接性成形工艺基础焊接32 焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；2.2.使用焊接性使用焊接性 接接头头在在使使用用中中的的可可靠靠性性，如如力力学学性性能能、和和其其他性能。他性能。二、焊接性的评定二、焊接性的评定 1.1.碳当量估算法碳当量估算法 w(C)当量w(C)+根根据据经经验验 (C)(C)当量当量0.40.4时焊接性良好；时焊接性良好；(C)(C)当量当量0.40.40.60.6时焊接性相对较差；时焊接性相对较差；(C)(C)当量当量0.40.4：焊接性不好。：焊接性不好。成形工艺基础焊接332 2 碳钢的焊接碳钢的焊接 一、低碳钢的焊接一、低碳钢的
3、焊接 低碳钢含碳量低碳钢含碳量0.250.25没有淬硬、冷裂倾向，没有淬硬、冷裂倾向，焊接性良好；通常无须热处理。焊接性良好；通常无须热处理。当厚度大于当厚度大于50mm50mm的结构在低温焊接时的结构在低温焊接时 ：1.1.需预热焊件需预热焊件（100100150150）；）；2.2.或用大电流多层焊或用大电流多层焊；3.3.焊后进行去应力退火或正火焊后进行去应力退火或正火。成形工艺基础焊接34 低碳钢适宜各种焊接方法，应用较广有：低碳钢适宜各种焊接方法，应用较广有：焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊和电阻焊。和电阻焊。二、中、高碳钢焊接二、
4、中、高碳钢焊接 中、高碳钢中、高碳钢W c0.25W c0.25以上以上,属淬硬钢属淬硬钢,含碳含碳量增加量增加,淬硬、裂纹倾向增加淬硬、裂纹倾向增加,焊接性差焊接性差.措施有：措施有：1.1.选用合适的焊条选用合适的焊条(选用细焊条选用细焊条)；2.2.焊前预热；开坡口；小电流；焊前预热；开坡口；小电流；3.3.多层焊及焊后缓冷等。多层焊及焊后缓冷等。成形工艺基础焊接3533合金结构钢的焊接合金结构钢的焊接 高碳钢工件一般只限于修补工作。高碳钢工件一般只限于修补工作。合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和低合合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和低合金高强度钢金高强度钢(工程工程:桥梁、建筑、船
5、舶等用钢）桥梁、建筑、船舶等用钢）低合金高强度钢焊接特点：低合金高强度钢焊接特点：淬硬和裂纹倾向增大！淬硬和裂纹倾向增大！焊接方法与工艺焊接方法与工艺：一般按一般按(屈服屈服)强度分等级，常用强度分等级，常用焊条电弧焊和焊条电弧焊和埋弧焊埋弧焊焊接，其焊接材料选用如下表：焊接，其焊接材料选用如下表：成形工艺基础焊接36钢号钢号焊条电弧焊焊条电弧焊焊条牌号焊条牌号埋弧焊埋弧焊预热预热温度温度新标准新标准旧标准旧标准焊丝牌号焊丝牌号焊剂牌号焊剂牌号Q29509Mn2J422,J423H08AHJ431不预热不预热Q34516MnJ502,J507H08MnA HJ431不预热不预热Q39515Mn
6、VJ556,J557H08Mn2Si HJ431 100 机械制造用合金结构钢机械制造用合金结构钢焊接与中碳钢焊接相似。焊接与中碳钢焊接相似。成形工艺基础焊接374 4 不锈钢的焊接不锈钢的焊接 不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：1.1.马氏体型马氏体型(M)(M)不锈钢不锈钢(3C(3Cr r13)13)；2.2.铁素体型铁素体型(F)(F)不锈钢不锈钢(1C(1Cr r17)17)；3.3.奥氏体型奥氏体型(A)(A)铬镍不锈钢铬镍不锈钢(1C(1Cr r18N18Ni i9 9或或C Cr r25N25Ni i20)20)但应用最广的是但应用最广的是奥氏
7、体型铬镍不锈钢奥氏体型铬镍不锈钢。奥奥氏氏体体型型不不锈锈钢钢焊焊接接性性良良好好，一一般般不不需需要要采采取取特特殊殊的的工工艺艺措措施施，通通常常应应用用焊焊条条电电弧弧焊焊、钨钨极极氩弧焊或埋弧焊。氩弧焊或埋弧焊。成形工艺基础焊接3855铸铁的焊补铸铁的焊补(！)关键在于：焊条（丝）要对应于被焊母材化关键在于：焊条（丝）要对应于被焊母材化学成分类型相同。学成分类型相同。铸铁含碳高铸铁含碳高,塑性差塑性差,属于焊接性很差的材料属于焊接性很差的材料.生产中对于铸铁主要是生产中对于铸铁主要是焊补焊补 铸铁在焊补中的表现：（铸铁在焊补中的表现：（三易特点三易特点）易生白口、易生裂纹、易生气孔易生
8、白口、易生裂纹、易生气孔 由由铸铁的表现铸铁的表现,铸铁的焊补常采用方法有铸铁的焊补常采用方法有：成形工艺基础焊接39 气焊、焊条电弧焊气焊、焊条电弧焊(个别大件可用电渣焊个别大件可用电渣焊)。铸铁焊补按焊前是否预热可分为：铸铁焊补按焊前是否预热可分为：热焊法和冷焊法热焊法和冷焊法 一、热焊法一、热焊法 焊前预热焊前预热(600600700700),),焊后缓冷焊后缓冷,能防止白口能防止白口和裂纹和裂纹,焊质好；焊后可切削。但成本高焊质好；焊后可切削。但成本高,劳动条劳动条件差。件差。对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便。用专对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便。用专门门铸铁棒焊条，配以铸铁棒焊条，配
9、以CJ201CJ201气焊焊剂气焊焊剂。成形工艺基础焊接310 二、冷焊法二、冷焊法 焊补前工件不预热（或焊补前工件不预热（或400400）。冷焊法方）。冷焊法方便、灵活、效率高、成本低、劳动条件好。便、灵活、效率高、成本低、劳动条件好。冷焊法关键：冷焊法关键：焊条的选用焊条的选用。冷焊法以冷焊法以焊条电弧焊焊条电弧焊为多。为多。关于冷焊法焊条选用：关于冷焊法焊条选用：1.1.一般非加工面焊补，选钢芯或铸铁芯铸铁一般非加工面焊补，选钢芯或铸铁芯铸铁焊条；焊条；如：如：E5016E5016、高钒、高钒Z116Z116；成形工艺基础焊接3116 6 有色（非铁）金属焊接有色（非铁）金属焊接 2.2
10、.重要铸件加工面的焊补重要铸件加工面的焊补,选镍基铸铁焊条选镍基铸铁焊条；如如 EZNEZNi i (Z308)(Z308)；3.3.焊后须加工的灰铁件焊补焊后须加工的灰铁件焊补,选铜基铸铁焊条选铜基铸铁焊条;如：如：EZNEZNi iC Cu u (Z508)(Z508)。一、铜及铜合金的焊接一、铜及铜合金的焊接 铜及铜合金的焊接比低碳钢困难的多铜及铜合金的焊接比低碳钢困难的多,其特点其特点 1.1.难熔合；难熔合；2.2.易变形。易变形。成形工艺基础焊接312 原因：原因：1.1.铜导热性很高铜导热性很高(纯铜为低碳钢的纯铜为低碳钢的8 8倍倍),),散散热快，难焊透；热快，难焊透；2.2
11、.液态铜易氧化液态铜易氧化生成生成C Cu2u2O O与铜的低熔点共晶与铜的低熔点共晶体，是造成开裂的原因；体，是造成开裂的原因；3.3.液态铜液态铜易吸气生成气孔易吸气生成气孔；等等。；等等。铜铜及及铜铜合合金金的的焊焊接接常常采采用用氩氩弧弧焊焊、气气焊焊、焊焊条条电电弧弧焊焊、埋埋弧弧焊焊和和钎钎焊焊等等。其其中中氩氩弧弧焊焊主主要要用用于焊接紫铜和青铜；气焊用于焊接黄铜件多。于焊接紫铜和青铜；气焊用于焊接黄铜件多。成形工艺基础焊接313 二、铝及铝合金的焊接二、铝及铝合金的焊接 铝及铝合金的焊接主要问题是：铝及铝合金的焊接主要问题是：1.1.氧化；氧化；2.2.气孔。气孔。还有：铝合金焊接加热时还有：铝合金焊接加热时从固相到液相无颜色从固相到液相无颜色的变化的变化！又易！又易软化塌陷软化塌陷！焊铝难！一般用气焊，须经验丰富。焊铝难！一般用气焊，须经验丰富。焊铝的理想焊铝的理想 方法是方法是氩弧焊氩弧焊。成形工艺基础焊接314