金属材料的焊接性

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一、焊接性
    焊接性就是金属材料在一定工艺条件下获得优质焊接接头的能力，或指获得优质接头所采取工艺措施的复杂程度。金属材料的焊接性的好坏包括两方面内容：1、结合性能2、使用性能。影响金属材料焊接性的主要因素是母材的化学成分。
二、碳钢的焊接性
   （一）、低碳钢的焊接
; o1 Q; K* U4 d0 K) o( ], D    低碳钢的塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，焊接性良好。一般不需要采取特殊工艺措施，也不需要进行焊前（后）热处理。但有两种情况例外：
       1、在焊接厚度大于50mm的焊件需焊后去应力退火。
. U' z9 r7 f* L: }       2、在低温条件下焊接较大刚度结构钢时，需焊前预热。
8 _3 d; ?" C( k3 |/ d  Q) l( e       常用焊接方法有：手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等。
6 R' [  k- x8 c4 U0 _   （二）、中碳钢的焊接
0 n- X$ S+ w* w+ J1 d1 K' x" D# ~     随着含碳量的增加，淬硬倾向增大，焊接性变差。
5 O+ e! g1 T) g' Z' m) F. s/ s     中碳钢的焊接特点：
       1、熔合区和热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹。
8 S4 C, y% n) F# j  z2 L       2、焊缝金属热裂倾向较大
     防止措施：
8 C2 |& U5 z, r6 f, t5 P       1、焊前预热，焊后缓冷。
9 E  f9 r7 P6 ?' ?1 y       2、选用抗裂性好的碱性焊条。
  A7 G2 R# Z  q( _0 k3 _       3、选用细焊条小电流、开坡口、多层焊工艺。
       中碳钢焊接方法有：手工电弧焊、电渣焊等。
% ?$ B9 z& M9 e! k4 z+ P" |    （三）、高碳钢的焊接
      高碳钢焊接性差，一般只限于修补。
1 q) v4 T; k4 r" j* x6 h& H低合金结构钢的焊接
低合金结构钢的含碳量都很低，加入了少量合金元素后，强度显著提高，韧塑性也好。其焊接性随强度等级的提高而变差。
4 u# v+ ~. R* ]* ?       1、σs=300~400MPa的低合金结构钢焊接性良好。
       （1）常温下焊接时，按焊接低碳钢对待；
       （2）在低温下焊接或对大厚度、大刚度的结构钢焊接时，应适当增大电流，减小焊速，选用碱性焊条，并进行预热；
. j- ^4 b  }9 B' r7 S* b9 \; t       （3）对受压容器的焊接，注意焊后退火，以消除应力。
' c. K& K* Z* g       2、σs≥450MPa的低合金结构钢的焊接性较差。
       （1）焊前预热
       （2）焊时采用大电流、小焊速。
       （3）焊后回火。
& p4 M" [0 |' v4 m  ]2 D" p. I/ w       （4）烘干焊条或焊剂，认真清理焊件。
三、铸铁的补焊
: Q% ]5 t, a6 C) n+ [铸铁的焊接性很差，一般指对某些铸造缺陷进行补焊。
! E8 G1 U; z7 }) N   （一）、铸铁的补焊特点
      1、易产生白口组织
      2、易产生裂纹
- H: K5 w. o; |: c- [" S7 n      3、易产生气恐和夹渣
$ H) B* j2 X/ t& s/ J2 [( D  O   （二）、补焊方法
5 b6 E+ Z  ], a- ]5 b. J6 L      1、热焊补
* e& M2 R* t) X9 }) S      焊前将焊件局部或整体预热至600~700℃并在焊接过程中保持，焊后缓慢冷却。
      2、冷焊补
      焊前不预热或只预热至400℃以下。
四、铝、铜及其合金的焊接
' |- E4 K$ O* U3 E（一）、铝及铝合金的焊接
$ N/ D" a- o& V- x       1、主要问题
% ]. \/ i0 U8 e! U  h# V9 \* q9 s       （1）易产生氧化夹渣
/ Z' A. ^+ u7 R- z& P6 U; Q       （2）易产生氢气孔
       （3）焊接应力大
) b7 W/ @  X7 a  ?( Z    （4）易变形
       （5）固态转化为液态时颜色无变化，时操作困难。
       2、焊接方法
       铝及铝合金常用氩气焊、电阻焊、气焊、钎焊及摩擦焊等方法。
! C  s. n7 w4 a! l( N! w) v' U     （二）、铜及铜合金的焊接
  W; Z( H! T/ b1 h9 F7 Q       1、主要问题
       （1）易产生氢气孔
5 n0 o  p, p. h1 H       （2）易产生裂纹
       （3）导热快，易产生未焊透缺陷
  ^) e' H& X# O; G       （4）易形成过热组织
* G6 K% c9 i! c7 j, ^, n5 i       2、焊接方法
       铜及铜合金常用氩气焊、气焊和钎焊等方法。
! F! S6 d- s6 ]5 U- {2 [五、焊接结构设计
3 }, _8 f' g" b, c+ \, R: t（一）、焊接结构材料的选择
9 g9 h5 M) r4 S. @5 }* |        1、材料的力学性能
9 Y- p: n& Z, Z( [9 ~0 H        2、材料的焊接性
        3、型材的选择
% v$ g' j0 r$ E8 Z+ u: O    （二）、焊接方法的选择
0 D0 V4 I. m) Q! k4 x6 Q8 s        焊接方法的选择，应根据材料的焊接性、焊件厚度、生产批量、产品质量要求、各种焊接方法的适用范围以及现场设备条件等综合考虑决定。
' @6 C. L6 N. q, y' R    （三）、焊缝布置
1 u0 c6 Z* p* a8 D7 @( Z        1、焊缝尽可能分散
  m% E" \2 y% F3 Y+ p' n- W* N        2、尽可能对称
        3、焊缝应尽量避开最大应力和应力集中位置
        4、尽量避开要加工的表面
3 Q, T: I- z% J( _        5、便于操作
        6、注意改善劳动条件