《焊接材料選》課件

焊接材料選擇焊接材料是連接金屬材料的橋梁，選用合適的焊接材料至關(guān)重要。焊接材料的選擇應(yīng)考慮材料的性能、工藝要求、焊接環(huán)境等因素。課程簡(jiǎn)介課程目標(biāo)幫助學(xué)生掌握焊接材料選擇的基本原理和方法。課程內(nèi)容涵蓋常見焊接材料的種類、性能、選擇因素、注意事項(xiàng)等。學(xué)習(xí)方法通過課堂講解、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作等方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。常見焊接材料1焊條焊條是常用的焊接材料之一，包含焊芯和焊劑兩部分，可分為手工電弧焊條、氣體保護(hù)焊條、埋弧焊條等2焊絲焊絲是用于氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)焊的金屬材料，通常為裸露的金屬絲，也可能被涂覆焊劑3焊劑焊劑用于焊接過程中保護(hù)熔池，提高焊接質(zhì)量，根據(jù)類型可分為酸性焊劑、堿性焊劑、中性焊劑等4焊絲藥芯焊絲藥芯是一種預(yù)先填有焊劑的空心焊絲，用于氣體保護(hù)焊，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接焊材的機(jī)械性能焊材的機(jī)械性能是指焊材在受力時(shí)的抵抗能力。主要包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度等指標(biāo)。指標(biāo)定義重要性強(qiáng)度材料抵抗斷裂的能力保證焊接接頭的承載能力硬度材料抵抗壓痕的能力提高焊接接頭的耐磨性和抗沖擊性塑性材料在受力變形后能恢復(fù)原狀的能力保證焊接接頭的延展性和抗裂性韌性材料抵抗沖擊斷裂的能力防止焊接接頭在沖擊載荷下突然斷裂焊材的化學(xué)性能化學(xué)成分對(duì)焊材性能影響很大?；瘜W(xué)成分主要影響焊縫金屬的強(qiáng)度、韌性、塑性、硬度、耐腐蝕性和耐熱性等性能。焊材的化學(xué)性能主要包括：化學(xué)成分、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率、磁性、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度等。焊材的化學(xué)性能測(cè)試方法主要包括：化學(xué)分析法、光譜分析法、X射線衍射法、電子探針分析法、能譜分析法等。焊材的耐熱性能焊材的耐熱性能是指焊材在高溫環(huán)境下抵抗氧化、熔化、蠕變和疲勞等失效的能力。焊接材料的耐熱性能與焊材的化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。焊材的耐熱性能是影響焊接接頭使用壽命的重要因素之一，對(duì)于高溫環(huán)境下的焊接工作至關(guān)重要。1200攝氏度一些焊材可在超過1200攝氏度的環(huán)境中使用。100小時(shí)耐熱焊材可承受數(shù)百小時(shí)的高溫工況。50%強(qiáng)度耐熱焊材在高溫下依然可以保持50%以上的強(qiáng)度。焊材的耐沖擊性能焊材的耐沖擊性能是指焊縫在承受沖擊載荷時(shí)的抗斷裂能力。焊縫的耐沖擊性能主要取決于焊材的化學(xué)成分、金相組織和焊接工藝。一般來說，焊接材料的耐沖擊性能越好，焊縫在承受沖擊載荷時(shí)越不容易發(fā)生斷裂。焊材的耐蝕性能焊材的耐蝕性能是指其在腐蝕環(huán)境中抵抗腐蝕的能力，例如酸雨、鹽霧、化學(xué)試劑等。焊材的耐蝕性能與材料的成分、組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)有關(guān)，比如，不銹鋼焊材的耐蝕性能優(yōu)于碳鋼焊材，因?yàn)椴讳P鋼中含有鉻元素，能形成致密的氧化膜，有效阻止腐蝕的發(fā)生。焊材的焊接性能熔敷金屬的性能焊接工藝熔敷金屬的強(qiáng)度焊接速度、溫度、電流等熔敷金屬的韌性焊接材料的類型、焊接方法熔敷金屬的塑性焊接工藝參數(shù)熔敷金屬的抗裂性焊接過程的控制焊材的焊接性能直接影響焊接接頭的質(zhì)量。焊接性能包括熔敷金屬的性能、焊接工藝參數(shù)、焊接過程控制等。焊接材料的選擇因素焊接工件的材質(zhì)焊接材料的選擇首先要考慮焊接工件的材質(zhì)，例如鋼材、不銹鋼、鋁合金等。焊接接頭的類型焊接接頭的類型會(huì)影響焊接材料的選擇，例如對(duì)接焊、角焊、搭接焊等。焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)，例如焊接電流、電壓、速度等，也會(huì)影響焊接材料的選擇。焊接質(zhì)量要求焊接質(zhì)量要求包括強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、耐高溫性等，需選擇合適的焊接材料。焊材選擇的注意事項(xiàng)焊材與母材的匹配焊材的化學(xué)成分應(yīng)與母材相匹配，以確保焊縫金屬與母材具有良好的冶金結(jié)合性。焊材的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率，應(yīng)與母材相近，以確保焊縫的強(qiáng)度和韌性。焊接工藝要求根據(jù)焊接工藝要求，選擇合適的焊材，例如，焊接電流、焊接速度和焊接位置。如果焊接工藝要求使用特殊類型的焊材，則應(yīng)選擇符合要求的焊材。碳鋼焊材的選擇強(qiáng)度選擇焊材時(shí)需要考慮母材的強(qiáng)度，并選擇強(qiáng)度與其匹配的焊材。焊接性能焊材的熔化性能、流動(dòng)性能和焊接過程的穩(wěn)定性等方面需要考慮?；瘜W(xué)成分焊材的化學(xué)成分應(yīng)與母材相匹配，避免出現(xiàn)焊接缺陷。耐熱性能焊材需要具備足夠的耐熱性能，以適應(yīng)焊接過程中的高溫環(huán)境。不銹鋼焊材的選擇不銹鋼焊材類型不銹鋼焊材種類繁多，包括奧氏體不銹鋼焊材、鐵素體不銹鋼焊材、馬氏體不銹鋼焊材以及雙相不銹鋼焊材等。焊接性能要求焊接性能要求包括熔合性、抗裂性、抗氣孔性、抗熱裂性、抗冷裂性等。應(yīng)用場(chǎng)景不銹鋼焊材廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，例如化工、醫(yī)藥、食品、建筑、航空航天等。鋁合金焊材的選擇焊材類型根據(jù)鋁合金類型選擇合適的焊絲或焊條。機(jī)械性能考慮鋁合金焊材的強(qiáng)度、延展性和抗拉強(qiáng)度等。耐熱性能焊接過程中，高溫可能會(huì)導(dǎo)致鋁合金焊材性能下降。焊接工藝選擇合適的焊接工藝，如TIG焊接、MIG焊接或電弧焊。銅合金焊材的選擇銅合金焊材廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，如電子、機(jī)械、航空航天等。選擇合適的銅合金焊材至關(guān)重要，可以確保焊縫質(zhì)量和產(chǎn)品性能。主要考慮因素包括：焊接材料的化學(xué)成分焊接材料的機(jī)械性能焊接材料的耐熱性能焊接材料的焊接工藝根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景，選擇合適的銅合金焊材可以提高焊接效率和產(chǎn)品可靠性。合金工具鋼焊材的選擇化學(xué)成分合金工具鋼通常含有高碳、鉻、鉬、鎢等元素，這些元素賦予了鋼材高硬度、耐磨性和耐熱性。焊材類型焊接合金工具鋼需要特殊的焊材，以匹配基材的化學(xué)成分和機(jī)械性能。預(yù)熱和緩冷由于合金工具鋼的熱敏感性，焊接前需要進(jìn)行預(yù)熱，并在焊接后進(jìn)行緩冷，以防止出現(xiàn)裂紋。焊接工藝焊接合金工具鋼需要采用合適的焊接工藝，例如低熱輸入、小電流、慢速焊接，以減少熱影響區(qū)的大小。鎳基合金焊材的選擇11.耐高溫性能鎳基合金焊材耐高溫性能優(yōu)異，適合于高溫環(huán)境下的焊接。22.耐腐蝕性能鎳基合金焊材具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，尤其在酸性、堿性環(huán)境中。33.機(jī)械性能鎳基合金焊材具有良好的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和韌性等。44.焊接性能鎳基合金焊材的焊接性能較好，易于焊接，焊接接頭性能穩(wěn)定。焊材選擇的實(shí)例1選擇合適的焊材，直接影響焊接質(zhì)量和產(chǎn)品性能。本案例將展示焊材選擇的具體步驟，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行說明。1確定焊接材料首先確定焊接材料的類型，例如碳鋼、不銹鋼、鋁合金等。2考慮焊接工藝根據(jù)焊接工藝選擇合適的焊材，例如手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等。3查閱資料參考相關(guān)焊材手冊(cè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的焊材型號(hào)和性能指標(biāo)。4進(jìn)行試驗(yàn)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行焊接試驗(yàn)，驗(yàn)證焊材的性能是否符合要求。最終選擇合適的焊材，確保焊接質(zhì)量和產(chǎn)品性能，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。焊材選擇的實(shí)例21工程項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)廠房焊接施工，需選用強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕的焊材，滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性要求。2管道焊接高壓油氣管道焊接，選用抗高溫、抗壓、抗腐蝕的焊材，確保管道安全可靠運(yùn)行。3航空制造飛機(jī)機(jī)身焊接，選用抗疲勞、耐高溫、耐腐蝕的焊材，滿足高強(qiáng)度、高可靠性要求。焊材選擇的實(shí)例3工作環(huán)境要求焊接設(shè)備在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下工作，需要選擇耐腐蝕、耐高溫的焊材。焊接材料成本需要考慮焊接材料的成本，選擇性價(jià)比高的焊材，以降低生產(chǎn)成本。焊接材料性能根據(jù)焊接工藝的要求，選擇具有優(yōu)良的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能的焊材。焊材的供應(yīng)選擇供應(yīng)穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的焊材供應(yīng)商。焊材選擇的實(shí)例41焊縫強(qiáng)度焊接材料選擇必須與母材相匹配。2焊接工藝焊接工藝的選擇直接影響焊縫質(zhì)量。3材料特性母材和焊材的化學(xué)成分會(huì)影響焊縫性能。焊材的選擇是一個(gè)多方面的過程，必須綜合考慮焊接材料、母材、焊接工藝和焊接環(huán)境等因素。通過合理選擇焊接材料，可以確保焊縫的強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性和耐高溫性能，滿足實(shí)際工程應(yīng)用要求。焊材選擇的實(shí)例51應(yīng)用場(chǎng)景汽車零部件焊接2材料要求高強(qiáng)度、耐腐蝕3焊材選擇低氫型焊條4焊后處理熱處理汽車零部件焊接要求焊材具有高強(qiáng)度和耐腐蝕性能，以確保焊接接頭的質(zhì)量和可靠性。低氫型焊條可以有效降低焊接過程中氫氣的含量，減少焊接裂紋的發(fā)生。焊后熱處理可以提高焊縫的強(qiáng)度和韌性，提高其性能。焊材的采購與儲(chǔ)存焊材采購選擇信譽(yù)良好的供應(yīng)商，確保焊材質(zhì)量。采購時(shí)需注意焊材規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量等。簽訂采購合同，明確雙方責(zé)任和義務(wù)。焊材儲(chǔ)存焊材應(yīng)儲(chǔ)存在干燥通風(fēng)的地方，避免潮濕和陽光直射。儲(chǔ)存環(huán)境溫度應(yīng)保持在適宜范圍內(nèi)，避免高溫或低溫。焊材應(yīng)分類存放，便于管理和使用。焊材的質(zhì)量檢驗(yàn)外觀檢查焊材表面應(yīng)無明顯缺陷，例如裂紋、氣孔、夾渣等?；瘜W(xué)成分檢驗(yàn)通過化學(xué)分析方法檢驗(yàn)焊材的化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。機(jī)械性能檢驗(yàn)通過拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)等檢驗(yàn)焊材的強(qiáng)度、韌性、塑性等性能。焊接性能檢驗(yàn)通過焊接試驗(yàn)檢驗(yàn)焊材的熔化性能、成形性能、抗裂性能等。焊材性能的影響因素1化學(xué)成分焊材的化學(xué)成分直接影響其力學(xué)性能、耐腐蝕性能等。2焊接工藝焊接工藝參數(shù)，例如電流、電壓、焊接速度，會(huì)影響焊縫的質(zhì)量。3環(huán)境溫度焊接環(huán)境溫度對(duì)焊材的熔化、凝固和冷卻過程都有影響。4焊接材料的預(yù)熱預(yù)熱可以降低焊材的冷卻速度，減小焊縫的應(yīng)力。焊材性能的測(cè)試與評(píng)價(jià)焊材性能測(cè)試是評(píng)估焊材質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常包括機(jī)械性能、化學(xué)性能、物理性能、焊接性能等方面的測(cè)試。通過測(cè)試，可以了解焊材的強(qiáng)度、韌性、硬度、耐熱性、耐腐蝕性等性能，確保焊材符合焊接要求。焊材選用的注意事項(xiàng)11.焊接工藝根據(jù)焊接工藝選擇適合的焊材類型，如手工焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊等。22.焊接環(huán)境考慮焊接環(huán)境因素，如溫度、濕度、風(fēng)力等對(duì)焊材性能的影響。33.焊接質(zhì)量要求根據(jù)焊接質(zhì)量要求選擇焊材等級(jí)，如焊縫強(qiáng)度、抗裂性、抗腐蝕性等。44.成本預(yù)算考慮焊材成本，選擇性價(jià)比高的焊材，兼顧性能和價(jià)格。焊材選用的總結(jié)正確選擇焊材保證焊接質(zhì)量，提高接頭性能，延長使用壽命，降低生產(chǎn)成本。焊材選擇流程焊材種類、性能、用途、參數(shù)、注意事項(xiàng)等。焊材選擇原則與母材相匹配、滿足焊接工藝要求、經(jīng)濟(jì)合理。焊材選擇方法參考標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)、軟件等。課程小結(jié)焊接材料選用了解焊接材料選擇的重要性。掌握焊接材料選用的基本原則和方法。焊材