有色金屬的焊接培訓課件

1、 有色金屬的焊接有色金屬的焊接第一章第一章 鋁及鋁合金的焊接鋁及鋁合金的焊接 一、鋁及鋁合金的分類及特性 鋁具有密度小、耐蝕性好、導電及導熱性能優(yōu)良等特點。在化學活性方面，鋁非?；顫?，在空氣中易在其表面上形成十分致密的Al2O3薄膜，可防止硝酸及醋酸的腐蝕。但在堿類及含有氯離子的鹽類溶液中，這層薄膜將被破壞，引起腐蝕。 1、工業(yè)純鋁：其鋁含量的純度為98.8-99.7%，其余為Cu、Si、Fe、Zn等雜質(zhì)，強度較低。 2、鋁合金：為提高純鋁的強度，常在其中加入少量合金。如：Cu、 Mn、Mg可提高其強度；Ti可細化晶粒；Mg可提高耐蝕性；Ni能提高耐熱性等。 成分于D右邊的合金，具有共晶組織，

2、為鑄造鋁合金，適合于鑄造而不適于壓力加工； D左邊的合金，為變形鋁合金，加熱時能形成單相固溶體，塑性好，適合于壓力加工。其中，F(xiàn)點左邊的變形鋁合金，不能進行熱處理強化，為非熱處理強化鋁合金；在F點和D點之間的合金，可進行熱處理強化，稱為熱處理強化鋁合金。圖1 鋁合金的平衡狀態(tài)圖變形鋁合金； 鑄造鋁合金； 1非熱處理強化鋁合金； 2-熱處理強化鋁合金 非熱處理強化變形鋁合金如Al-Mg合金、Al-Mn合金，其強度較好，塑性和耐蝕性好，焊接性優(yōu)良，故其應用十分廣泛；熱處理強化變形鋁合金的焊接性較差，焊接時易出現(xiàn)裂紋，故其應用較少；鑄造鋁合金的焊接性較好，可對其出現(xiàn)的常規(guī)鑄造缺陷進行焊補。 二、鋁及

3、鋁合金的焊接性 鋁及其合金的導熱性極強，在焊接時容易出現(xiàn)不熔合現(xiàn)象；表面形成的Al2O3薄膜的密度與鋁十分接近，容易形成焊縫金屬的夾雜物；Al2O3薄膜以及MgO等薄膜易吸收較多的水分形成焊縫氣孔；鋁及其合金的膨脹系數(shù)大，導熱性好，焊接時易產(chǎn)生翹曲變形等。 鋁及鋁合金焊接時具有以下特點： 1、易氧化：鋁與氧的親和力很強，鋁及鋁合金在任何溫度下都會氧化，在空氣中容易與氧結(jié)合生成致密的Al2O3薄膜，高溫焊接時氧化更激烈。Al2O3薄膜的熔點高達2050，密度為鋁的1.4倍，其對水分的吸附能力很強，焊接時若薄膜存在于熔池表面會影響電弧的穩(wěn)定性，形成未熔合、氣孔、夾渣等缺陷，故焊前應采用機械或化學方

4、法清除焊件坡口和焊絲表面的氧化物，并對熔池及高溫區(qū)金屬進行有效的氣體保護。 2、耗能大：鋁及鋁合金的熱導率約為鋼的4倍，要達到與鋼同樣的焊速，焊接線能量應為鋼的2-4倍，因此，鋁及鋁合金焊接時應采用能量集中、功率大的熱源，并采用預熱等措施。鋁及鋁合金的導電性好，在電阻焊時需要比焊鋼更大容量的電源。 3、焊縫氣孔：焊接時，弧柱氣氛中的水分、焊材及母材表面氧化膜吸附的水分均含有大量的氫，氫易溶于高溫鋁合金中。在平衡條件下，氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0.69mL/100g，而在660的凝固溫度時突然降至0.036mL/100g，縮小了20倍，使原來溶于液態(tài)鋁中的氫大量析出。由于鋁合金的密度小，且其冷卻速

5、度很快（為高強鋼的4-7倍），不利于氣泡的逸出，故易在焊縫中形成氣泡。此外，氧化膜也易吸附氫形成集中式氣孔，由于其密度較大而沉積到熔池底部。圖2 氫在主要金屬中的溶解度圖3 氫在鋁中的溶解度圖4 母材氧化膜引起的焊縫橫截面和縱截面上的氣孔 4、焊接熱裂紋：鋁的高溫強度低，塑性差，膨脹系數(shù)比鋼大一倍，其體積收縮率為6.5%，比鋼大兩倍，當在拘束條件下焊接時，易產(chǎn)生較大的焊接應力，冷卻時由于低熔點共晶的析出在焊縫金屬中形成結(jié)晶裂紋和在熱影響區(qū)形成液化裂紋。 防止熱裂紋產(chǎn)生的措施主要是改進接頭設計；合理選擇焊接工藝參數(shù)；選用適應母材特點的焊接填充材料等。 研究表明，鋁合金中合金元素的含量也是影響熱裂

6、紋敏感性的主要因素。圖5 鋁合金中不同合金元素含量對焊接熱裂紋的影響 5、降低焊接接頭的力學性能：下圖為熱處理強化鋁合金焊接接頭的微觀形貌。焊縫區(qū)為鑄態(tài)組織，晶粒粗大，性能低于母材；半熔化區(qū)由于高溫晶粒嚴重粗化，晶粒易出現(xiàn)氧化，塑性嚴重下降；在過時效軟化區(qū)，由于加熱溫度超過了時效溫度而產(chǎn)生退火作用，使強度、硬度大大降低。圖6 熱處理強化鋁合金焊接接頭的微觀形貌 6、焊接接頭的耐蝕性：鋁及鋁合金表面的保護性氧化膜一旦被破壞，腐蝕就會急劇發(fā)生。 鋁合金焊接接頭的耐蝕性一般均低于母材，原因是焊接接頭的組織不均勻，使電極電位不均勻；焊縫出現(xiàn)雜質(zhì)、晶粒粗大及脆性相（如FeAl3）的析出，降低耐蝕性。 焊

7、接接頭中出現(xiàn)的殘余拉應力對耐蝕性十分敏感，尤其易在熱影響區(qū)誘發(fā)產(chǎn)生應力腐蝕。 改善焊接接頭耐蝕性的措施： 使接頭組織成分均勻，細化晶粒，減少熱影響區(qū)，防止過熱； 消除焊接應力，如用錘擊可消除局部表面拉應力； 焊后熱處理，使熱影響區(qū)的電極電位均勻化，改善接頭耐蝕性； 采取保護措施，如涂層等。 7、無色澤變化：鋁及鋁合金從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時，無明顯的顏色變化，不易判斷母材金屬的溫度，故焊接時常因無法覺察而導致燒穿。 三、鋁及鋁合金的焊接工藝 1、由于鋁合金的導熱性好，膨脹系數(shù)大，熔點低，高溫強度小，故其焊接較困難。 首先，焊接時熱源應盡量集中，以保證熔合性好；其次，焊接前應使用墊板和夾具，防止焊接變形

8、；第三，由于鋁合金表面易形成Al2O3薄膜，成為夾雜物。該薄膜還易吸附水分使焊縫產(chǎn)生氣孔，故焊前應清理焊絲和母材表面的氧化物。 2、焊接方法的選用：鋁合金的焊接常采用保護氣體為氬的鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊。焊接薄板時常采用鎢極氬弧焊；焊接板厚在3mm以上的產(chǎn)品時常采用熔化極氬弧焊。 熔化極氬弧焊時，當其電流超過300-400A，由于其高速弧柱等離子流將破壞氬氣保護，產(chǎn)生紊流而卷入空氣，使焊縫及其附近產(chǎn)生氧化和氮化，焊縫表面出現(xiàn)“皺皮”現(xiàn)象。鋁及鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍 3、焊絲的選用： 、同質(zhì)焊絲焊絲成分與母材相同。如：當母材為純鋁或Al-Zn-Mg合金時，可采用同質(zhì)焊絲； 、異質(zhì)焊

9、絲焊絲成分與母材相差較大，目的是提高抗裂性能。如：含Mg量較低的Al-Mg合金可用高Mg焊絲焊接；焊接Al-Cu-Mg合金時可用Al-5%Si焊絲進行焊接。鋁及鋁合金焊絲 4、焊前準備及焊后清理 a、焊前準備先將坡口及兩側(cè)各約30mm內(nèi)的油污、臟物用汽油、丙酮、醋酸已酯、松香水等清洗干凈；對于只有輕微油污的，可用溫度為6070的堿性混合液（WNaoH1%+WNa3PO45%+WNa2SiO33%水溶液）或溫度為6070的WNaOH(3-5)%溶液清洗；當焊件表面比較干凈時，可用熱水或蒸汽吹洗。 氧化膜的清理有機械清理和化學清理兩種： 機械清理采用機械切削、噴砂處理、細鋼絲刷或銼刀等將焊口兩側(cè)3

10、0-40mm范圍內(nèi)的氧化膜去除。當使用砂輪、砂紙或噴砂等方法處理時，容易使殘留砂粒進入焊縫，故焊前應清除殘留在焊口上的砂粒。選用鋼絲刷時，鋼絲直徑約為0.1-0.15mm，否則會使劃痕過深。 化學清理用酸或堿溶液溶解金屬表面以消除氧化膜，即用（5-10）%體積的NaOH溶液浸泡坡口兩側(cè)各100mm范圍，30-60秒后先用清水沖洗，然后在約15%的HNO3水溶液中浸泡2min，用溫水沖洗后再用清水洗干凈，最后進行干燥處理。 氧化膜清除以后，為防止新氧化膜生成，應在2小時內(nèi)焊接。 b、墊板設置：墊板由銅或不銹鋼板制成，用以控制焊縫根部形狀和余高量。墊板表面開設有圓弧形或方形槽。圖7 墊板及槽口尺寸

11、a、方形槽；b、圓弧形槽 c、預熱：由于鋁的導熱性好，為防止焊縫區(qū)熱量的大量流失，焊前應對焊件進行預熱。薄、小鋁件可不預熱；厚度超過5-8mm的鋁件焊前應預熱至150-300；多層焊時，層間溫度應不低于預熱溫度。 d、焊后清理：焊后殘留在焊縫及表面的溶劑及焊渣，在空氣、水分的參與下會強烈腐蝕鋁件，故必須及時予以清理?？蓪⒑讣?0%的硝酸溶液中清洗，處理溫度為15-20，時間為10-20min；若處理溫度為60-65，時間則為5-15min 。浸洗后用冷水沖洗一次，然后用熱空氣吹干或在100干燥箱內(nèi)烘干。5、有關焊接工藝選擇：a、接頭形式：圖8 鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊時的接頭形式 b、焊接電

12、源： 直流反接法雖然具有陰極清理作用，但易使鎢極端部過熱熔化，污染焊縫金屬；直流正接法雖然沒有鎢極過熱，但也無陰極清理作用。因此，鋁及鋁合金焊接一般采用交流電源，以利用“陰極清理”作用來消除焊件表面的氧化膜。 c、操作技術(shù)： 鎢極氬弧焊時，填充焊絲與工件間應保持一定的角度，如下圖。焊絲傾向越小越好，一般約為10-25，傾角太大容易擾亂電弧及氣流的穩(wěn)定性。圖9 焊槍及填充焊絲位置 6、焊接實例： 右圖為外徑152.4mm、壁厚4.8mm的鋁合金管，用手工鎢極氬弧焊進行焊接。管線長且處于水平位置，需全位置焊接。接頭為U形對接坡口，不留間隙。圖10 管線用大直徑鋁管的焊接 焊接時，對接頭表面先用溶劑

13、擦凈，用夾具對準接頭后先進行定位焊。定位焊后，拆除夾具，接頭分三層焊接，每層由三段組成。在引燃電弧時要再熔每段的起端和末端，以防止可能出現(xiàn)的缺陷。焊接時，橫臥在管下仰焊1、4、5段；跪在地上焊接向上的其余各段。其焊接工藝參數(shù)如下：第二章第二章 銅及銅合金的焊接銅及銅合金的焊接 銅及銅合金的導電性好，導熱性好，耐蝕性好，塑性好，冷加工性能好，其產(chǎn)量僅次于鋼和鋁，是目前應用十分廣泛的一種有色金屬。 純銅的表面呈紫紅色，亦稱紫銅，其結(jié)構(gòu)為面心立方，塑性極好，導電性能和導熱性能也非常優(yōu)良，但其強度很低，故向銅中常加入Zn、Sn、Al、Ni等合金元素，通過固溶強化提高其強度。 一、銅合金的分類及特性 1

14、、黃銅由Cu、Zn二元合金組成，表面呈淡黃色。當其中的Zn含量為30-40%時，將形成單一的相組織（Zn在Cu中的固溶體），如H62、H68。黃銅的強度、硬度比純銅高得多，且塑性較好，能進行冷加工，常用于制作水管、油管和螺釘?shù)取?2、白銅即Cu-Ni合金，Ni無限固溶于Cu，為單相組織，不能熱處理。其耐蝕性好，冷熱加工性能優(yōu)良，可制作精密儀器及熱交換器等。 3、青銅不以Zn或Ni為主要合金元素的銅合金稱為青銅，如錫青銅、鋁青銅等。青銅的耐蝕性優(yōu)于純銅和黃銅，且強度好、硬度高，常用于制造彈性及耐磨、耐蝕零件，如彈簧、閥門等。 二、銅及銅合金的焊接性 1、焊縫成型能力差：由于銅合金的導熱率比普通碳

15、鋼大7-11倍，焊接時輸入的熱量容易很快從母材中消失，散熱嚴重，焊接區(qū)難以達到熔化溫度，因此，易出現(xiàn)母材難于熔合現(xiàn)象；此外，由于銅在熔化溫度時的表面張力比鐵小1/3，流動性比鋼大1倍左右，故其表面成型能力差，易出現(xiàn)熔化金屬流失以及坡口焊不透的現(xiàn)象。 2、氣孔傾向嚴重： 由于銅合金的導熱率比普通碳鋼大得多，其冷卻凝固速度很快，焊縫中的氣體要擴散逸出十分困難，故銅合金焊接時極易出現(xiàn)氣孔，焊縫的氣孔敏感性比低碳鋼嚴重得多。圖11 純銅焊縫中的氣孔 擴散氣孔由氫產(chǎn)生。高溫時，氫在銅中的溶解度較大，但隨溫度的降低溶解度急劇下降。冷卻時，過飽和固溶的氫將從銅中析出，產(chǎn)生氣孔。圖12 氫在銅中的溶解度變化

16、反應性氣孔由氧產(chǎn)生。高溫時，銅與氧反應生成Cu2O，并溶解在液態(tài)銅中。冷卻時，Cu2O與溶解在銅中的氫反應： Cu2O + 2H = 2Cu + H2O 生成的水不溶于銅中而形成氣孔殘留在焊縫中。 為消除焊縫中的氣孔，應從源頭上控制氫和氧。同時，可通過加入一定量的脫氧元素（如Al、Ti、Si、Mn）加強熔池的脫氧，或用預熱方法使熔池緩慢冷卻，使氣體有足夠的時間充分逸出。 3、熱裂紋傾向： 在焊縫及熱影響區(qū)中，銅溶解了較多的O、S、Pb等雜質(zhì)，并與之形成低熔點共晶，分布在晶界或枝晶間，導致熱脆性。同時，由于銅的膨脹系數(shù)和收縮率較大，容易產(chǎn)生應力，增大熱裂紋傾向。圖13 白銅焊縫中出現(xiàn)的熱裂紋 4

17、、接頭性能下降： 銅合金在焊接過程中，由于晶粒粗化、雜質(zhì)和合金元素的滲入、合金元素的氧化使焊接接頭塑性下降，導電性下降，耐蝕性下降，導致接頭性能下降。 三、銅合金的焊接工藝 1、焊接方法由于銅合金的導熱性好，故宜選用功率大、能量密度高、熱效率高、能量集中的焊接方法，如：焊條電弧焊、鎢極和熔化極氬弧焊、等離子弧焊、埋弧焊等。對于6mm以下的薄板，常采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊；對于6mm以上的厚板，常采用熔化極氬弧焊、埋弧焊等。 由于焊條電弧焊焊縫的O、H含量高，易出現(xiàn)氣孔，降低焊接接頭的強度、導電性和導熱性，故焊條電弧焊不適宜純銅的焊接。 2、焊接材料： 焊絲：選擇焊絲時，焊絲應有較好的雜質(zhì)控制

18、能力和脫氧能力。焊絲中應含有Si、Mn等脫氧元素。其中Si還可在熔池表面形成一層SiO2薄膜，從而阻止Zn的揮發(fā)和燒損。但在鎢極氬弧焊時，宜選用無Zn的焊絲，以免Zn的嚴重蒸發(fā)影響氬氣的保護效果。 焊條：主要有純銅焊條和青銅焊條兩種，應根據(jù)母材的成分選擇相應的焊條。 焊劑：在焊接過程中，為防止熔池金屬氧化及其它氣體侵入，改善液體的流動性，氣焊時常用熔點為743、主要成分為硼砂（Na2B4O7）的焊劑。該焊劑在液態(tài)時具有很強的化學去膜能力，能迅速與金屬氧化物（如ZnO、CuO）反應，生成硼酸鹽，并以薄膜狀形式浮于熔池表面，以有效防止熔池金屬氧化和Zn的蒸發(fā)。 3、注意要點： 焊接前的清理：焊前應

19、將吸附在焊絲表面和工件坡口上兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的油脂、水分及氧化膜清理干凈，從源頭上消除引起焊縫裂紋和氣孔出現(xiàn)的氫和氧。 接頭設計：應盡量采用散熱條件相同的對接接頭。對于單面焊，在開坡口的接頭背面應加上墊板，以防液態(tài)銅流失。 焊前預熱及采用大熱量輸入焊接：由于銅的導熱性好，為使焊后氣體能充分逸出，焊前應進行預熱并采用大熱量輸入焊接法。第三章第三章 鈦及鈦合金的焊接鈦及鈦合金的焊接 一、鈦及鈦合金的性能和分類 鈦的密度?。?.5g/cm3）,但強度比鐵高一倍，其熔點高（1690）、導熱率小，高溫強度、低溫韌性、耐蝕性好。鈦的化學活性好，400以上時極易被空氣、水分、油脂、氧化物污染，且易吸收O2

20、、H2、N2、C。低溫時，鈦為密集六方的-Ti，在882時轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方的-Ti。鈦由高溫快速冷卻時，易生成不穩(wěn)定的針狀-Ti，即“鈦馬氏體”，其強度較高，但塑性較低，常通過加Al、V、Mn、Cr、Mo等元素改善其性能。 1、工業(yè)純鈦：按照純鈦中O、N、H等雜質(zhì)含量由少到多，工業(yè)純鈦可分為TA1、TA2、TA3等牌號，其強度逐漸升高，塑性逐漸降低，總體焊接性優(yōu)良。 2、-Ti合金：含有Al、Sn等合金元素的鈦合金，牌號為TA6、TA7等，其高溫強度、抗氧化性、焊接性好。 3、-Ti合金：含有Mn、V、Mo、Cr等合金元素的鈦合金，牌號為TB2等,熱處理后強度和塑性好，加工性能優(yōu)良，但耐熱性和焊

21、接性差。 4、（+）-Ti合金：含有Al、Sn、Mn、Mo、Cr等合金元素的鈦合金，牌號為TC2、TC4等，加工性能好，可熱處理強化，但高溫強度低，焊接性最差。 二、鈦及鈦合金的焊接性 1、氣體雜質(zhì)污染引起的脆化 鈦及鈦合金在常溫下比較穩(wěn)定，但隨著溫度的逐步升高，鈦在250開始吸氫，400開始吸氧，600開始吸氮，從而對焊縫質(zhì)量造成影響。 氧的影響隨氬氣中氧含量的增加，焊縫中氧含量急劇上升。氧為穩(wěn)定相區(qū)的元素，并擴大相區(qū)，使與之間的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度上升。隨焊縫中含氧量的增加，抗拉強度、硬度增加，但塑性顯著下降。為保證足夠塑性，氧含量應小于0.15%。 氮的影響隨電弧氣氛中氮的分壓增加，氮在高溫

22、-Ti和-Ti中的溶解度增大；氮也為穩(wěn)定相區(qū)的元素；氮對提高焊縫的抗拉強度和硬度、降低塑韌性、增強污染脆化比氧元素更為強烈。純鈦焊接時，焊縫含氮量應為0.05%以下。 碳的影響隨冷卻溫度的降低，碳在-Ti中的溶解度下降，并析出網(wǎng)狀TiC。隨含碳量的增加，焊縫塑性急劇下降，在焊接應力的作用下易出現(xiàn)裂紋。故鈦合金中母材的碳含量應在0.1%以下，焊縫的碳含量應低于母材。 氫的影響氫是相的穩(wěn)定元素，氫在相中的溶解度大于在相中的溶解度。在325時，將發(fā)生+的共析轉(zhuǎn)變。其中，相為鈦的氫化物TiH2，形狀為細片狀或針狀，其作用類似缺口，對沖擊性能最敏感，使焊縫的沖擊性能顯著降低。隨氫含量的增加，相急劇增加。

23、工業(yè)純鈦及鈦合金母材以及焊縫中的氫含量均應在0.015%以下。 2、接頭裂紋 當焊縫中O、N含量較高時，易使焊縫或熱影響區(qū)的性能變脆，在較大的焊接應力和較低溫度下，就會出現(xiàn)裂紋。此外，在焊接接頭的熱影響區(qū)還容易出現(xiàn)延遲幾小時、幾天甚至幾月的延遲裂紋。這是由于混入的氫由高溫熔池向較低溫度的熱影響區(qū)逐步擴散，形成TiH2并析出，增加脆性。同時，TiH2析出時，由于體積膨脹將引起較大的組織應力，加速裂紋的形成。 防止延遲裂紋產(chǎn)生的措施： 減少焊接接頭中氫的來源；進行真空退火處理，減少接頭的含氫量。 由于鈦及鈦合金中S、C等雜質(zhì)較少，晶界上的低熔點共晶少，且由于鈦及鈦合金的凝固收縮量小，故鈦及鈦合金對

24、熱裂紋不敏感。 3、焊縫氣孔 由于氬氣、母材及焊絲中O2、H2、N2、H2O的影響以及鈦板和焊絲表面受到水分、油脂、氧化物、碳化物等的影響，使焊縫中易出現(xiàn)氣孔。 消除氣孔的措施： 用純度不低于99.99%的高純度氬氣進行焊接； 應對接頭表面及端面進行機械清理，然后進行酸洗、水洗、丙酮和酒精擦洗；焊絲應用丙酮脫脂，并進行真空脫氫；焊接的輔助裝置應沒有油污。 三、鈦及鈦合金的焊接工藝要點 鎢極氬弧焊是焊接鈦及鈦合金的主要焊接方法。焊接時，必須對母材及焊絲中的雜質(zhì)含量進行有效控制；應采用高純度氬氣，以保護接頭不被氧化；焊前應對工件及焊絲進行認真的處理；對焊縫及熱影響區(qū)應采用氬氣進行保護等。 鈦及鈦合

25、金焊接后，若焊縫為銀白色（即鈦和鈦合金的本色），表明保護效果好，無氧化；若為黃色（TiO），表明有輕微氧化；若為藍色（ Ti2O3），表示氧化較嚴重；若為灰色（ TiO2 ），表示氧化很嚴重。 工業(yè)純鈦及TC1即(+)鈦合金在焊接后，其焊接接頭的塑性稍有降低，原因是： 由于鈦及鈦合金的熔點高，其導熱性比鐵低4-5倍，因此過熱區(qū)在高溫停留的時間長，冷卻緩慢，易使過熱區(qū)出現(xiàn)顯著的晶粒長大，導致塑性下降； 當工業(yè)純鈦及TC1合金加熱到相變點以上快速冷卻時，會出現(xiàn)的無擴散型轉(zhuǎn)變。是某些元素在六方晶格鈦中的過飽和固溶體，形狀為針狀，其塑性低于相。 欲使工業(yè)純鈦及TC1合金焊接后有良好的塑性，需選擇合適的

26、焊接熱輸入。若焊接熱輸入過大，熱影響區(qū)在高溫停留的時間長，過熱區(qū)域大，晶粒將因過熱而變得粗大，使塑性降低；若焊接熱輸入過小，后獲得的相將多且致密，也會使塑性降低。第四章第四章 高溫合金的焊接高溫合金的焊接 一、高溫合金分類及簡介 高溫合金是在高溫下具有較高力學性能、抗氧化性和抗腐蝕性能的合金。 按基體成分，高溫合金可分為鎳基高溫合金和鈷基高溫合金；按強化方式，可分為固溶強化高溫合金和時效硬化高溫合金；按生產(chǎn)工藝，可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金和機械合金化高溫合金。 1、鎳基高溫合金 鎳基高溫合金是含鎳量大于50%的高溫合金，一般以Ni、Cr固溶體為基體并添加了如W、Mo、A

27、l、Ti、Nb、Co等多種合金元素。 鎳基高溫合金按強化方式分為固溶強化、時效硬化和機械強化合金。具有優(yōu)良的抗氧化性、抗腐蝕性能，塑性較高，易于焊接。 鎳基高溫合金最常見的牌號為GH163、GH99、GH4169等。 2、鐵基高溫合金 鐵基高溫合金是含鐵50%左右的高溫合金。其中，Ni含量大于20%，Cr含量大于12%，以保證合金的組織穩(wěn)定和具有較高的抗氧化及抗腐蝕性能。同時還添加了W、Mo、Al、Ti、Nb等多種合金元素，對合金進行不同方式的強化。 鐵基高溫合金具有良好的抗氧化性和抗腐蝕性，較好的工藝塑性和焊接性，主要用于制造500-800以下工作的構(gòu)件。常見牌號有GH1140、GH1015

28、、GH1016、GH1035、GH1132等。 3、鈷基高溫合金 鈷基高溫合金是含鈷50%左右的合金，并加入了Cr、Ni、W、Mo、Nb等合金元素進行強化。其中含Cr20%左右是為了保證具有良好的抗氧化和抗腐蝕性能，主要用于制造700-900下工作的構(gòu)件。常見牌號有GH188、GH605等。 二、合金元素對高溫合金焊接性的影響 高溫合金中合金元素的含量越高，其裂紋敏感性就越大。鐵基和鎳基高溫合金可按下式計算其裂紋敏感性： K1=l /L100% ； K1裂紋敏感性，裂紋率，%； l每個試樣的裂紋總長度，mm； L每個試樣的焊縫總長度，mm。 一般而言，在固溶強化型高溫合金中，其Al、Ti的總含量小于2%，裂紋敏感性指數(shù)K1一般小于10%；在時效強化型高溫合金中，當Al、T