常用金屬材料的焊接課件

常用金屬材料的焊接1.1材料的焊接性

焊接性是材料在限定的施工條件下焊成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿(mǎn)足預(yù)定服役要求的能力。1.材料焊接性的影響因素:（1）材料的化學(xué)成分：1）在Fe－C合金中，隨含C量的增加，焊接性下降；2）非鐵合金的焊接性一般均較差。常用金屬材料的焊接1.1材料的焊接性1（2）焊接方法:同種材料采用不同的焊接方法，材料的焊接性差別很大。采用埋弧焊、等離子弧焊、激光焊等方法時(shí)，焊接性較好。例如：焊接難熔金屬，異種材料時(shí)，若采用手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等較困難，但采用等離子弧焊、激光焊等可獲得良好的接頭。

（3）焊接材料:指焊條、焊絲、焊劑和氣體等。例如：選用堿性焊條，焊縫力學(xué)性能比選用酸性焊條要高。（2）焊接方法:同種材料采用不同的焊接方法，2（4）焊接結(jié)構(gòu)類(lèi)型:焊件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜或板厚越大，焊接性就越差。（5）服役要求（使用要求）:焊接使用要求不高時(shí)，焊接性好些。

2.焊接性的評(píng)價(jià):（1）估算法：1）碳當(dāng)量法：即把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換算成碳的相當(dāng)含量，作為評(píng)價(jià)鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)。（4）焊接結(jié)構(gòu)類(lèi)型:3國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的公式：式中ＣＥ＿＿碳當(dāng)量（％）；ω（Ｃ）、ω（Ｍｎ）＿＿碳、錳等相應(yīng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）。國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的公式：式中ＣＥ＿＿碳當(dāng)量（％）；4CE值愈大，焊接性愈差。①CE＜0.4%時(shí)，焊接性能良好。

淬硬、冷裂傾向不大，不需特殊的工藝措施。②CE=0.4%～0.6%時(shí)，焊接性能較差。

淬硬、冷裂傾向明顯，需一定的工藝措施。（焊前預(yù)熱、焊后緩冷）③CE＞0.6%時(shí)，焊接性能很差。

淬硬、冷裂傾向嚴(yán)重，需嚴(yán)格的工藝措施。（焊前較高溫度的預(yù)熱，焊后緩冷并進(jìn)行去應(yīng)力退火）CE值愈大，焊接性愈差。52）冷裂紋敏感系數(shù)法PW考慮了板厚、焊縫氫量的影響。

式中Pw_____冷裂紋敏感系數(shù)；ω(C)、ω(Mn)等_____碳、錳等相應(yīng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)；2）冷裂紋敏感系數(shù)法PW考慮了板厚、焊縫氫量的影響。

式中6［H］_____100克焊縫金屬中擴(kuò)散氫的含量(Ml)；h_____材料板厚(mm)。防止裂紋要求的最低預(yù)熱溫度Tp：Tp=1440Pw-392（℃）Pw值越大（反映材料焊接性差），預(yù)熱溫度Tp越高。（2）焊接性試驗(yàn)：即評(píng)定母材焊接性的試驗(yàn)。如焊接裂紋試驗(yàn)接頭、力學(xué)性能試驗(yàn)、接頭耐腐蝕性能試驗(yàn)等。［H］_____100克焊縫金屬中擴(kuò)散氫的含量(Ml)；7常用金屬材料的焊接性能材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施低碳鋼良好所有方法一般不需，只有焊厚大構(gòu)件或在0℃以下低溫環(huán)境中焊接時(shí)，應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱低合金結(jié)構(gòu)鋼低強(qiáng)度良好手弧、埋弧、電渣、CO2高強(qiáng)度較差手弧、埋弧、電渣、Ar+CO2焊前需預(yù)熱，重要件焊后去應(yīng)力退火中碳鋼較差手弧、埋弧、氣焊等焊前預(yù)熱，焊后緩冷高碳鋼很差手弧、埋弧、氣焊等

焊前預(yù)熱，焊后緩冷并熱處理常用金屬材料的焊接性能材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施低碳鋼良8材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施不銹鋼奧氏體良好氬弧焊、手弧、埋弧不需馬氏體鐵素體較差焊前預(yù)熱，焊后緩冷，有時(shí)需熱處理銅、鋁、鈦等有色金屬較差氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊厚板需焊前預(yù)熱鑄鐵極差（只焊補(bǔ)）手弧焊、氣焊（薄壁）重要件、復(fù)雜件

焊前預(yù)熱，焊后緩冷（續(xù)表）材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施不銹鋼奧氏體良好氬弧焊、91.2常用金屬材料的焊接1.碳鋼的焊接⑴低碳鋼的焊接低碳鋼的ＣＥ＜０.４％，焊接性良好．應(yīng)用：一般的工程結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求不高的機(jī)器零件⑵中碳鋼的焊接：中碳鋼的ＣＥ一般為０.４％～０.６％，焊接性較差，焊接接頭易產(chǎn)生淬硬組織和裂紋．1.2常用金屬材料的焊接1.碳鋼的焊接10改善焊接性的措施：

①預(yù)熱和后熱；②選用低氫型焊條或堿度較多的焊劑；③使用小電流、低速焊和多層焊；④焊后應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行熱處理。⑶高碳鋼的焊接：高碳鋼的ＣＥ＞０.６％，焊接性更差。措施：采用更高的預(yù)熱溫度和更嚴(yán)格的工藝措施。應(yīng)用：工具、模具的修補(bǔ)。改善焊接性的措施：

①預(yù)熱和后熱；11２．低合金鋼結(jié)構(gòu)⑴強(qiáng)度級(jí)別低的低合金鋼的焊接當(dāng)бS=295~390Mpa，CE＜0.4%時(shí)，焊接性較好。⑵強(qiáng)度級(jí)別較高的低合金鋼的焊接：當(dāng)бS=440~540Mpa，CE：0.4~0.6%時(shí)，焊接性較差。采取措施：①預(yù)熱和后熱②采用堿性焊條堿度較高的焊劑③焊后需進(jìn)行去應(yīng)力退火或高溫回火．２．低合金鋼結(jié)構(gòu)⑴強(qiáng)度級(jí)別低的低合金鋼的焊接12３．耐熱鋼的焊接：焊接性一般均較差．措施：①焊前清理；②預(yù)熱和后熱；③選用低氫型焊條或堿度較高的焊劑；④焊后熱處理。３．耐熱鋼的焊接：焊接性一般均較差．13４.不銹鋼的焊接：焊接性一般均較差。措施：①采用高純焊接材料；②選用高堿度焊劑或低氫型焊條；③焊接時(shí)須采用熱量集中的焊法、小的熱輸入、低的層間溫度，以減少熱影響區(qū)的受熱程度；④焊后熱處理。４.不銹鋼的焊接：焊接性一般均較差。14５．鑄鐵的焊接：

焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋、白口及淬硬組織，故焊接性較差。需采取一定的工藝措施。常用的焊接方法有：⑴異質(zhì)焊縫冷焊：即選用焊縫為非鑄鐵型組織的焊條；以防止出現(xiàn)白口組織和裂紋。常用焊條電弧焊，通常不預(yù)熱。應(yīng)用：純鎳鑄鐵焊條僅用于機(jī)床導(dǎo)軌面；碳鋼鑄鐵焊條只能用于焊補(bǔ)鑄鐵件的非加工面。５．鑄鐵的焊接：

焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋、白口15⑵同質(zhì)焊縫熱焊：

即選用焊縫為鑄鐵型的焊條或焊絲，焊前將鑄件整體或局部預(yù)熱至550－650℃，且焊時(shí)溫度不低于400℃。常用焊條電弧焊和氣焊，焊后需去應(yīng)力退火。優(yōu)點(diǎn)：有效地防止白口、淬硬組織及裂紋，接頭切削加工性好。缺點(diǎn)：成本高，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)條件差。應(yīng)用：用于形狀復(fù)雜、剛性大且焊后需切削加工的重要鑄件。⑵同質(zhì)焊縫熱焊：

即選用焊縫為鑄鐵型的焊條16６．非鐵金屬的焊接

⑴鋁及鋁合金工業(yè)純鋁和非熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金，焊接性較好?？蔁崽幚韽?qiáng)化變形鋁合金和鑄造鋁合金，焊接性較差。焊接的主要困難：①極易生成熔點(diǎn)高、密度大的氧化物使焊縫產(chǎn)生未熔合或夾渣缺陷；②易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋；６．非鐵金屬的焊接

⑴鋁及鋁合金17③易使焊縫產(chǎn)生氣孔；④所含的低沸點(diǎn)合金元素焊接時(shí)極易蒸發(fā)、燒損；⑤鋁的熱導(dǎo)率和熱容量大，焊接時(shí)熱損失大等。焊接時(shí)注意事項(xiàng)：①盡量選用能量集中的強(qiáng)熱源；②焊絲成分一般應(yīng)與母材相同或相近；③焊前清理焊絲和焊件；④板厚較大或氣溫較低時(shí)需預(yù)熱。③易使焊縫產(chǎn)生氣孔；18結(jié)束語(yǔ)當(dāng)你盡了自己的最大努力時(shí)，失敗也是偉大的，所以不要放棄，堅(jiān)持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd結(jié)束語(yǔ)19謝謝大家榮幸這一路，與你同行It'SAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年XX月XX日

謝謝大家演講人：XXXXXX20常用金屬材料的焊接1.1材料的焊接性

焊接性是材料在限定的施工條件下焊成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿(mǎn)足預(yù)定服役要求的能力。1.材料焊接性的影響因素:（1）材料的化學(xué)成分：1）在Fe－C合金中，隨含C量的增加，焊接性下降；2）非鐵合金的焊接性一般均較差。常用金屬材料的焊接1.1材料的焊接性21（2）焊接方法:同種材料采用不同的焊接方法，材料的焊接性差別很大。采用埋弧焊、等離子弧焊、激光焊等方法時(shí)，焊接性較好。例如：焊接難熔金屬，異種材料時(shí)，若采用手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等較困難，但采用等離子弧焊、激光焊等可獲得良好的接頭。

（3）焊接材料:指焊條、焊絲、焊劑和氣體等。例如：選用堿性焊條，焊縫力學(xué)性能比選用酸性焊條要高。（2）焊接方法:同種材料采用不同的焊接方法，22（4）焊接結(jié)構(gòu)類(lèi)型:焊件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜或板厚越大，焊接性就越差。（5）服役要求（使用要求）:焊接使用要求不高時(shí)，焊接性好些。

2.焊接性的評(píng)價(jià):（1）估算法：1）碳當(dāng)量法：即把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換算成碳的相當(dāng)含量，作為評(píng)價(jià)鋼材焊接性的一種參考指標(biāo)。（4）焊接結(jié)構(gòu)類(lèi)型:23國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的公式：式中ＣＥ＿＿碳當(dāng)量（％）；ω（Ｃ）、ω（Ｍｎ）＿＿碳、錳等相應(yīng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）。國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的公式：式中ＣＥ＿＿碳當(dāng)量（％）；24CE值愈大，焊接性愈差。①CE＜0.4%時(shí)，焊接性能良好。

淬硬、冷裂傾向不大，不需特殊的工藝措施。②CE=0.4%～0.6%時(shí)，焊接性能較差。

淬硬、冷裂傾向明顯，需一定的工藝措施。（焊前預(yù)熱、焊后緩冷）③CE＞0.6%時(shí)，焊接性能很差。

淬硬、冷裂傾向嚴(yán)重，需嚴(yán)格的工藝措施。（焊前較高溫度的預(yù)熱，焊后緩冷并進(jìn)行去應(yīng)力退火）CE值愈大，焊接性愈差。252）冷裂紋敏感系數(shù)法PW考慮了板厚、焊縫氫量的影響。

式中Pw_____冷裂紋敏感系數(shù)；ω(C)、ω(Mn)等_____碳、錳等相應(yīng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)；2）冷裂紋敏感系數(shù)法PW考慮了板厚、焊縫氫量的影響。

式中26［H］_____100克焊縫金屬中擴(kuò)散氫的含量(Ml)；h_____材料板厚(mm)。防止裂紋要求的最低預(yù)熱溫度Tp：Tp=1440Pw-392（℃）Pw值越大（反映材料焊接性差），預(yù)熱溫度Tp越高。（2）焊接性試驗(yàn)：即評(píng)定母材焊接性的試驗(yàn)。如焊接裂紋試驗(yàn)接頭、力學(xué)性能試驗(yàn)、接頭耐腐蝕性能試驗(yàn)等。［H］_____100克焊縫金屬中擴(kuò)散氫的含量(Ml)；27常用金屬材料的焊接性能材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施低碳鋼良好所有方法一般不需，只有焊厚大構(gòu)件或在0℃以下低溫環(huán)境中焊接時(shí)，應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱低合金結(jié)構(gòu)鋼低強(qiáng)度良好手弧、埋弧、電渣、CO2高強(qiáng)度較差手弧、埋弧、電渣、Ar+CO2焊前需預(yù)熱，重要件焊后去應(yīng)力退火中碳鋼較差手弧、埋弧、氣焊等焊前預(yù)熱，焊后緩冷高碳鋼很差手弧、埋弧、氣焊等

焊前預(yù)熱，焊后緩冷并熱處理常用金屬材料的焊接性能材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施低碳鋼良28材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施不銹鋼奧氏體良好氬弧焊、手弧、埋弧不需馬氏體鐵素體較差焊前預(yù)熱，焊后緩冷，有時(shí)需熱處理銅、鋁、鈦等有色金屬較差氬弧焊、氣焊、電阻焊、釬焊厚板需焊前預(yù)熱鑄鐵極差（只焊補(bǔ)）手弧焊、氣焊（薄壁）重要件、復(fù)雜件

焊前預(yù)熱，焊后緩冷（續(xù)表）材料種類(lèi)焊接性主要焊法工藝措施不銹鋼奧氏體良好氬弧焊、291.2常用金屬材料的焊接1.碳鋼的焊接⑴低碳鋼的焊接低碳鋼的ＣＥ＜０.４％，焊接性良好．應(yīng)用：一般的工程結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求不高的機(jī)器零件⑵中碳鋼的焊接：中碳鋼的ＣＥ一般為０.４％～０.６％，焊接性較差，焊接接頭易產(chǎn)生淬硬組織和裂紋．1.2常用金屬材料的焊接1.碳鋼的焊接30改善焊接性的措施：

①預(yù)熱和后熱；②選用低氫型焊條或堿度較多的焊劑；③使用小電流、低速焊和多層焊；④焊后應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行熱處理。⑶高碳鋼的焊接：高碳鋼的ＣＥ＞０.６％，焊接性更差。措施：采用更高的預(yù)熱溫度和更嚴(yán)格的工藝措施。應(yīng)用：工具、模具的修補(bǔ)。改善焊接性的措施：

①預(yù)熱和后熱；31２．低合金鋼結(jié)構(gòu)⑴強(qiáng)度級(jí)別低的低合金鋼的焊接當(dāng)бS=295~390Mpa，CE＜0.4%時(shí)，焊接性較好。⑵強(qiáng)度級(jí)別較高的低合金鋼的焊接：當(dāng)бS=440~540Mpa，CE：0.4~0.6%時(shí)，焊接性較差。采取措施：①預(yù)熱和后熱②采用堿性焊條堿度較高的焊劑③焊后需進(jìn)行去應(yīng)力退火或高溫回火．２．低合金鋼結(jié)構(gòu)⑴強(qiáng)度級(jí)別低的低合金鋼的焊接32３．耐熱鋼的焊接：焊接性一般均較差．措施：①焊前清理；②預(yù)熱和后熱；③選用低氫型焊條或堿度較高的焊劑；④焊后熱處理。３．耐熱鋼的焊接：焊接性一般均較差．33４.不銹鋼的焊接：焊接性一般均較差。措施：①采用高純焊接材料；②選用高堿度焊劑或低氫型焊條；③焊接時(shí)須采用熱量集中的焊法、小的熱輸入、低的層間溫度，以減少熱影響區(qū)的受熱程度；④焊后熱處理。４.不銹鋼的焊接：焊接性一般均較差。34５．鑄鐵的焊接：

焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋、白口及淬硬組織，故焊接性較差。需采取一定的工藝措施。常用的焊接方法有：⑴異質(zhì)焊縫冷焊：即選用焊縫為非鑄鐵型組織的焊條；以防止出現(xiàn)白口組織和裂紋。常用焊條電弧焊，通常不預(yù)熱。應(yīng)用：純鎳鑄鐵焊條僅用于機(jī)床導(dǎo)軌面；碳鋼鑄鐵焊條只能用于焊補(bǔ)鑄鐵件的非加工面。５．鑄鐵的焊接：

焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋、白口35⑵同質(zhì)焊縫熱焊：

即選用焊縫為鑄鐵型的焊條或焊絲，焊前將鑄件整體或局部預(yù)熱至550－650℃，且焊時(shí)溫度