材料焊接第一模塊

1、第五單元第五單元 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 本單元主要講解常用金屬材料的焊接等基礎(chǔ)知識(shí)，要求本單元主要講解常用金屬材料的焊接等基礎(chǔ)知識(shí)，要求通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，理解碳鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝；通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，理解碳鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝； 理解合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝；理解合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝； 了解不銹鋼和耐熱鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝；了解不銹鋼和耐熱鋼的焊接特點(diǎn)與焊接工藝； 了解鑄鐵的焊接特點(diǎn)與焊接工藝；了解鑄鐵的焊接特點(diǎn)與焊接工藝； 了解鋁及鋁合金、銅及銅合金的焊接特點(diǎn)與焊接工藝。了解鋁及鋁合金、銅及銅合金的焊接特點(diǎn)與焊接工藝。 5.1 碳素鋼的焊

2、接 5.2 低合金鋼的焊接 5.3 5.3 不銹鋼和耐熱鋼的焊接不銹鋼和耐熱鋼的焊接 5.4 5.4 鑄鐵的焊接鑄鐵的焊接 5.5 5.5 非鐵金屬（有色金屬）的焊接非鐵金屬（有色金屬）的焊接 低碳鋼的焊接 中碳鋼的焊接 高碳鋼的焊接 常用碳鋼的典型焊接實(shí)例模塊一模塊一 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之之低碳鋼的焊低碳鋼的焊接接 碳鋼定義、分類(lèi)碳鋼定義、分類(lèi) 低碳鋼的焊接特點(diǎn)低碳鋼的焊接特點(diǎn) 低碳鋼的焊接工藝低碳鋼的焊接工藝 a. a. 焊接方法和焊接材料的選擇焊接方法和焊接材料的選擇 b. b. 焊接工藝要點(diǎn)焊接工藝要點(diǎn) 1 1、定義：、定義：碳素鋼簡(jiǎn)稱(chēng)為碳鋼是以Fe為基

3、礎(chǔ)，以少量C為合金元素的鐵碳合金。2 2、分類(lèi)、分類(lèi): : 低碳鋼（0.25%） 按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類(lèi) 中碳鋼（0.250.60%） 高碳鋼（0.60%） 普通鋼按冶金質(zhì)量分為 優(yōu)質(zhì)鋼、 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼按用途分為：結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼 非合金鋼按化學(xué)成分分為 低合金鋼 合金鋼 3 3、碳當(dāng)量（、碳當(dāng)量（CeqCeq）：把鋼中的合金元素的含量按其作用換算成碳的相當(dāng)含量 。 公式： CeqCeq= =W WC+1/6C+1/6W WMn+1/24Mn+1/24W WSiSi碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的焊接之低碳鋼的焊接 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的焊之低碳鋼的焊接接低碳鋼的焊接特點(diǎn)低碳鋼的焊接特

4、點(diǎn) 低碳鋼碳含量較低，低碳鋼碳含量較低，MnMn、SiSi含量又少，所以，通含量又少，所以，通常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重硬化組織或淬火組常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重硬化組織或淬火組織，塑性和沖擊韌度優(yōu)良，焊成的接頭塑性和沖擊織，塑性和沖擊韌度優(yōu)良，焊成的接頭塑性和沖擊韌度也很好。韌度也很好。 焊接時(shí)，一般焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱不需預(yù)熱、控制層間溫度控制層間溫度和和后熱后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織。整個(gè)焊接過(guò)程中焊后也不必采用熱處理改善組織。整個(gè)焊接過(guò)程中不需要特殊的工藝措施，其焊接性?xún)?yōu)良。不需要特殊的工藝措施，其焊接性?xún)?yōu)良。 許多焊接方法都適用于低碳鋼焊接，并能獲得良許多焊接方法都適用于

5、低碳鋼焊接，并能獲得良好的焊接接頭。好的焊接接頭。例如：焊條電弧焊、二氧化碳例如：焊條電弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、氬弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、氬弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣焊、電阻焊等都電渣焊、氣焊、電阻焊等都是焊接低碳鋼的成熟焊接方法。是焊接低碳鋼的成熟焊接方法。 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼焊接工之低碳鋼焊接工藝藝焊接方法和焊接材料的選擇焊接方法和焊接材料的選擇1 1焊條電弧焊焊條電弧焊2 2二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊3 3埋弧焊埋弧焊4 4手工手工TIGTIG焊焊 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的之低碳鋼的焊條電弧焊焊條電弧焊焊條選用原則：等強(qiáng)度原則焊條選用原則：等強(qiáng)度原

6、則焊接材料：使用焊接材料：使用E43E43系列的焊條，比較系列的焊條，比較重要的結(jié)構(gòu)或受載情況復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，盡量選重要的結(jié)構(gòu)或受載情況復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，盡量選用低氫型焊條。用低氫型焊條。 表表 焊接低碳鋼常用的焊接材料選用舉例焊接低碳鋼常用的焊接材料選用舉例鋼號(hào) 焊條電弧焊用焊條型號(hào)（牌號(hào)） 一般結(jié)構(gòu) 重要或復(fù)雜結(jié)構(gòu) Q235A，Q235BQ235C E4303 （J422） E4315(J427)、E4316(J426) 08，10，15，20 E4303 （J422）E4315(J427)、E4316(J426)20g ，20R，22g E4303 （J422）E4315(J427)、E4316(

7、J426)碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼之低碳鋼二氧化碳焊接二氧化碳焊接二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用焊絲可分為二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用焊絲可分為實(shí)心焊絲實(shí)心焊絲和和藥芯焊絲藥芯焊絲兩大類(lèi)。兩大類(lèi)。低碳鋼選用焊絲的主要原則也是等強(qiáng)度原則，低碳鋼選用焊絲的主要原則也是等強(qiáng)度原則，選用的選用的CO2CO2氣體純度應(yīng)不低于氣體純度應(yīng)不低于99.599.5。 表 焊接低碳鋼常用的焊接材料選用舉例 鋼號(hào)鋼號(hào) CO2 CO2氣保焊用焊絲氣保焊用焊絲實(shí)芯焊絲實(shí)芯焊絲藥芯焊絲藥芯焊絲Q235AQ235A，Q235BQ235B，Q235CQ235CER49-1(H08Mn2SiA) ER49-1(H08Mn2SiA) E

8、F01-5020 EF01-5020 0808，10 10 ，15 15 ，2020 ER49-1(H08Mn2SiA)ER49-1(H08Mn2SiA)EF01-5020EF01-502020g20g，20R20R，22g22gER50-3 ER50-3 EF01-5020EF01-5020 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的之低碳鋼的埋弧焊埋弧焊 表表 幾種低碳鋼埋弧焊常用焊接材料的選用舉例幾種低碳鋼埋弧焊常用焊接材料的選用舉例鋼號(hào)鋼號(hào)埋弧焊用焊劑埋弧焊用焊劑/ /焊絲焊絲 Q235AQ235A，Q235BQ235B，Q235C Q235C HJ401-H08A(HJ431)/H08Mn

9、A HJ401-H08A(HJ431)/H08MnA 0808， 1010， 15 15 ，20 20 HJ401-H08A(HJ431)/H08MnA HJ401-H08A(HJ431)/H08MnA 20g20g， 20R20R，22g 22g HJ401-H08A(HJ431)/H08MnAHJ401-H08A(HJ431)/H08MnA或或H08MnSi H08MnSi 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼之低碳鋼手工手工TIGTIG焊焊應(yīng)用：應(yīng)用：在比較重要的結(jié)構(gòu)中，低碳鋼管對(duì)焊時(shí)，一在比較重要的結(jié)構(gòu)中，低碳鋼管對(duì)焊時(shí)，一般要求焊接接頭必須是全焊透結(jié)構(gòu)。許多工般要求焊接接頭必須是全焊透

10、結(jié)構(gòu)。許多工廠采用手工廠采用手工TIGTIG焊封底，焊條電弧焊填充和蓋焊封底，焊條電弧焊填充和蓋面的方法或全部采用手工面的方法或全部采用手工TIGTIG焊焊接。焊焊接。焊接材料的選擇：焊接材料的選擇：低碳鋼低碳鋼TIGTIG焊用焊絲盡量選用專(zhuān)用焊絲以減少焊用焊絲盡量選用專(zhuān)用焊絲以減少化學(xué)成分的變化，保證焊縫一定的力學(xué)性能?；瘜W(xué)成分的變化，保證焊縫一定的力學(xué)性能。焊接時(shí)所用焊接時(shí)所用ArAr氣體純度應(yīng)不低于氣體純度應(yīng)不低于99.9999.99。碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的焊接之低碳鋼的焊接焊接工藝要點(diǎn)焊接工藝要點(diǎn) 1焊前準(zhǔn)備 2焊接要求（1 1）坡口的制備）坡口的制備 坡口的制備宜采用冷

11、加工方法，也可采用熱加工方坡口的制備宜采用冷加工方法，也可采用熱加工方法，焊接坡口應(yīng)保持平整，不得有裂紋、分層、夾渣法，焊接坡口應(yīng)保持平整，不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷，尺寸應(yīng)符合圖樣或焊接工藝的規(guī)定。坡口表等缺陷，尺寸應(yīng)符合圖樣或焊接工藝的規(guī)定。坡口表面及兩側(cè)（焊條電弧焊面及兩側(cè)（焊條電弧焊10mm,10mm,埋弧焊埋弧焊20mm20mm）應(yīng)將水、鐵）應(yīng)將水、鐵銹、油污、熔渣及其它有害雜質(zhì)清理干凈。銹、油污、熔渣及其它有害雜質(zhì)清理干凈。（2 2）焊條、焊劑）焊條、焊劑 按規(guī)定進(jìn)行烘干、保溫。焊絲需去除油、銹等雜質(zhì)。按規(guī)定進(jìn)行烘干、保溫。焊絲需去除油、銹等雜質(zhì)。（3 3）預(yù)熱）預(yù)熱預(yù)熱溫度依據(jù)

12、試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定預(yù)熱溫度依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定. . 見(jiàn)見(jiàn)表表2 2、3 3。（4 4）定位焊）定位焊定位焊：為組裝和固定焊件上各零件在接縫位置而進(jìn)定位焊：為組裝和固定焊件上各零件在接縫位置而進(jìn)行的定位焊接。行的定位焊接。對(duì)定位焊的要求：采用與所焊對(duì)定位焊的要求：采用與所焊焊縫相同的焊接材料，按相同焊縫相同的焊接材料，按相同的焊接工藝施焊，定位焊縫不的焊接工藝施焊，定位焊縫不得有裂紋，否則必須重焊。得有裂紋，否則必須重焊。 表表5-2 常用低碳鋼剛性結(jié)構(gòu)焊前預(yù)熱溫度常用低碳鋼剛性結(jié)構(gòu)焊前預(yù)熱溫度 鋼號(hào)材料厚度/mm 預(yù)熱溫度/ Q235、08、10、15、20 50 50-90 10

13、0 25、20g、22g、20R 40 50 60 100表表5-3 常用低溫環(huán)境下低碳鋼焊接的預(yù)熱溫度常用低溫環(huán)境下低碳鋼焊接的預(yù)熱溫度環(huán)境溫度環(huán)境溫度/ / 焊件厚度焊件厚度/mm /mm 預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度/ / 梁柱、衍架梁柱、衍架 管道、容器管道、容器 -30-30以下以下 30 30 16 16 100-150 100-150 -20-20以下以下 17-30 17-30 -10-10以下以下 35-50 35-50 31-40 31-40 0 0以下以下 51-70 51-70 41-50 41-50 碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的焊接之低碳鋼的焊接1 1、焊工必須按圖樣、工

14、藝文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求、焊工必須按圖樣、工藝文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求施焊。施焊。2 2、應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位、應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧。引弧。3 3、施焊工程中應(yīng)控制層間溫度不超過(guò)規(guī)定范圍，、施焊工程中應(yīng)控制層間溫度不超過(guò)規(guī)定范圍，當(dāng)焊件預(yù)熱時(shí)應(yīng)控制層間溫度不低于預(yù)熱溫度。當(dāng)焊件預(yù)熱時(shí)應(yīng)控制層間溫度不低于預(yù)熱溫度。4 4、每條焊縫應(yīng)盡量一次焊完，盡量避免中斷。、每條焊縫應(yīng)盡量一次焊完，盡量避免中斷。5 5、焊縫表面形狀尺寸及外觀要求應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、焊縫表面形狀尺寸及外觀要求應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。要求。6 6、焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和肉眼可見(jiàn)、焊縫表面不

15、得有裂紋、氣孔、弧坑和肉眼可見(jiàn)的夾渣等缺陷，焊縫上的熔渣和兩側(cè)的飛濺物必的夾渣等缺陷，焊縫上的熔渣和兩側(cè)的飛濺物必須清除。焊縫與母材應(yīng)圓滑過(guò)渡。焊縫表面咬邊須清除。焊縫與母材應(yīng)圓滑過(guò)渡。焊縫表面咬邊缺陷應(yīng)不超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。缺陷應(yīng)不超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。焊接要求碳素鋼的焊接碳素鋼的焊接 之低碳鋼的焊接之低碳鋼的焊接 本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容 中碳鋼的焊接特點(diǎn)中碳鋼的焊接特點(diǎn) 中碳鋼的焊接工藝中碳鋼的焊接工藝 a. 焊接方法和焊接材料的選擇焊接方法和焊接材料的選擇 b. 焊接工藝要點(diǎn)焊接工藝要點(diǎn) 中碳鋼的焊接特點(diǎn)中碳鋼的焊接特點(diǎn) 中碳鋼的含中碳鋼的含C C量在量在0.250.250.600.60

16、之間。當(dāng)之間。當(dāng)WcWc接近接近O.30O.30而而W(MnW(Mn) )不高時(shí)，焊接性良好。隨著不高時(shí)，焊接性良好。隨著W Wc c 的增加，焊接性逐漸變差。如果的增加，焊接性逐漸變差。如果W Wc c為為0.500.50左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時(shí)，則熱左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時(shí)，則熱影響區(qū)可能產(chǎn)生脆硬的馬氏體組織，易于開(kāi)裂由影響區(qū)可能產(chǎn)生脆硬的馬氏體組織，易于開(kāi)裂由于于W Wc c增高，氣孔敏感性也增大。增高，氣孔敏感性也增大。 應(yīng)用：中碳鋼既可用作強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)件，也可應(yīng)用：中碳鋼既可用作強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)件，也可用作機(jī)械部件和工具。用作機(jī)械部件和工具時(shí)，用作機(jī)械部件和工

17、具。用作機(jī)械部件和工具時(shí)，又常用其堅(jiān)硬耐磨而非高強(qiáng)度又常用其堅(jiān)硬耐磨而非高強(qiáng)度。 一、焊條電弧焊一、焊條電弧焊 焊條選用原則：焊條選用原則： 1.1.要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)選用級(jí)別相當(dāng)?shù)暮笚l要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)選用級(jí)別相當(dāng)?shù)暮笚l 2.2.在不要求等強(qiáng)度時(shí)，可選用強(qiáng)度級(jí)別低于母材的焊條在不要求等強(qiáng)度時(shí)，可選用強(qiáng)度級(jí)別低于母材的焊條 3.3.盡量選用低氫型焊條，也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條盡量選用低氫型焊條，也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條 4.4.特殊情況下，亦可采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條焊接。特殊情況下，亦可采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條焊接。 表5-4 中碳鋼焊接用焊條舉例中碳鋼焊接用

18、焊條舉例 鋼號(hào)鋼號(hào) 焊焊 條條要求等強(qiáng)的構(gòu)件要求等強(qiáng)的構(gòu)件 不要求等強(qiáng)的構(gòu)件不要求等強(qiáng)的構(gòu)件 特殊情況特殊情況 35、ZG270-500 J506、J507、J556、J557 J422、J423、J426、J427 A102、A302、A307、A402、A407 45、ZG310-570 J556、J557、J606、J607 J422、J423、J426、J427 55、ZG340-640 J606、J607 J506、J507 焊接方法和材料的選焊接方法和材料的選 2 2其它焊接方法其它焊接方法 中碳鋼的焊接有時(shí)也可以采用其它的焊接方中碳鋼的焊接有時(shí)也可以采用其它的焊接方法，這主要根據(jù)

19、設(shè)計(jì)要求和具體情況而定，比如法，這主要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和具體情況而定，比如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊時(shí)，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊時(shí)，3030、3535號(hào)鋼焊絲一號(hào)鋼焊絲一般選用般選用H08Mn2SiA H08Mn2SiA 、H04Mn2SiTiAH04Mn2SiTiA和和H04MnSiAlTiAH04MnSiAlTiA。焊接方法和材料的選焊接方法和材料的選 焊接工藝特點(diǎn)焊接工藝特點(diǎn) 一、焊前準(zhǔn)備一、焊前準(zhǔn)備 1 1、焊條在使用前應(yīng)按規(guī)定溫度進(jìn)行烘干、保溫。、焊條在使用前應(yīng)按規(guī)定溫度進(jìn)行烘干、保溫。 2 2、焊前焊補(bǔ)處缺陷徹底清除掉，認(rèn)真清理待焊部位工件表面，、焊前焊

20、補(bǔ)處缺陷徹底清除掉，認(rèn)真清理待焊部位工件表面，去除鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)。需要定位焊時(shí)焊縫不宜過(guò)小。去除鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)。需要定位焊時(shí)焊縫不宜過(guò)小。 3 3、預(yù)熱、層間溫度、預(yù)熱、層間溫度 大多數(shù)情況下，中碳鋼焊接需要預(yù)熱大多數(shù)情況下，中碳鋼焊接需要預(yù)熱, ,焊接時(shí)控制層間溫度，層焊接時(shí)控制層間溫度，層間溫度一般不能低于預(yù)熱溫度。間溫度一般不能低于預(yù)熱溫度。 預(yù)熱溫度取決于碳當(dāng)量、母材厚度、預(yù)熱溫度取決于碳當(dāng)量、母材厚度、 結(jié)構(gòu)剛性、焊條類(lèi)型和工藝方法。結(jié)構(gòu)剛性、焊條類(lèi)型和工藝方法。 一般來(lái)說(shuō)，隨著碳當(dāng)量增高，接頭一般來(lái)說(shuō)，隨著碳當(dāng)量增高，接頭 厚度增大或電弧中氫量增高，預(yù)熱厚度增大或電

21、弧中氫量增高，預(yù)熱 溫度增高。溫度增高。例如：例如：35號(hào)和號(hào)和45號(hào)鋼預(yù)號(hào)鋼預(yù)熱溫度為熱溫度為150250，W(C)再高，或厚度大，再高，或厚度大，或剛性大，則預(yù)熱溫度可或剛性大，則預(yù)熱溫度可在在250400。如采用。如采用局部預(yù)熱時(shí)，坡口兩側(cè)的局部預(yù)熱時(shí)，坡口兩側(cè)的加熱范圍為加熱范圍為150-200mm 二、焊接要求：二、焊接要求： 焊接中碳鋼時(shí)，盡量采用焊接中碳鋼時(shí)，盡量采用窄焊道窄焊道，短弧焊短弧焊操作方法。操作方法。 如果是多層焊時(shí)，前幾層焊縫應(yīng)采用如果是多層焊時(shí)，前幾層焊縫應(yīng)采用小直徑焊小直徑焊條，條，小小焊接電流焊接電流，以減少母材的熔深，但要熔透。，以減少母材的熔深，但要熔透。

22、 中間層可用較高的線能量來(lái)完成。中間層可用較高的線能量來(lái)完成。 最后一道或幾道蓋面焊縫盡可能全部熔敷在前一層已最后一道或幾道蓋面焊縫盡可能全部熔敷在前一層已熔敷的焊縫金屬上。熔敷的焊縫金屬上。 三、焊后熱處理三、焊后熱處理 焊后最好立即做消除應(yīng)力熱處理，特別是大厚焊后最好立即做消除應(yīng)力熱處理，特別是大厚度工件、大剛性結(jié)構(gòu)件和苛刻的工況條件下度工件、大剛性結(jié)構(gòu)件和苛刻的工況條件下( (例如動(dòng)載荷或沖擊載荷例如動(dòng)載荷或沖擊載荷) )工作的工件更應(yīng)如此工作的工件更應(yīng)如此。 消除應(yīng)力熱處理溫度一般為消除應(yīng)力熱處理溫度一般為600600650650。 后熱溫度不一定與預(yù)熱溫度相同，視具體情況后熱溫度不一

23、定與預(yù)熱溫度相同，視具體情況而定。而定。 后熱保溫時(shí)間大約每后熱保溫時(shí)間大約每10mm10mm厚度為厚度為l l小時(shí)左右。小時(shí)左右。 本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容 高碳鋼的焊接特點(diǎn)高碳鋼的焊接特點(diǎn) 高碳鋼的焊接工藝高碳鋼的焊接工藝 a. 焊接方法和焊接材料的選擇焊接方法和焊接材料的選擇 b. 焊接工藝要點(diǎn)焊接工藝要點(diǎn) 高碳鋼高碳鋼W Wc c大于大于0.60.6，除了高碳結(jié)構(gòu)鋼外，還包，除了高碳結(jié)構(gòu)鋼外，還包括高碳碳素鋼鑄件和碳素工具鋼等。括高碳碳素鋼鑄件和碳素工具鋼等。 它們的它們的W Wc c比中碳鋼更高，更比中碳鋼更高，更容易產(chǎn)生硬脆的高碳容易產(chǎn)生硬脆的高碳馬氏體馬氏體，所以淬硬傾向和裂紋敏

24、感傾向更大，從，所以淬硬傾向和裂紋敏感傾向更大，從而焊接性更差。而焊接性更差。 應(yīng)用：應(yīng)用：這類(lèi)鋼實(shí)際上不用于制造焊接結(jié)構(gòu)，而用這類(lèi)鋼實(shí)際上不用于制造焊接結(jié)構(gòu)，而用于高硬度或耐磨部件、零件和工具，以及某些鑄于高硬度或耐磨部件、零件和工具，以及某些鑄件，亦即用于工具鋼和鑄鋼，所以它們的焊接也件，亦即用于工具鋼和鑄鋼，所以它們的焊接也大多數(shù)為焊接修復(fù)。大多數(shù)為焊接修復(fù)。 為了獲得高硬度或耐磨性，高碳鋼零件一般都經(jīng)為了獲得高硬度或耐磨性，高碳鋼零件一般都經(jīng)過(guò)熱處理，常為淬火過(guò)熱處理，常為淬火+ +回火，因此，焊接前應(yīng)經(jīng)回火，因此，焊接前應(yīng)經(jīng)過(guò)退火，可以減少裂紋傾向，焊后再進(jìn)行熱處理過(guò)退火，可以減少裂

25、紋傾向，焊后再進(jìn)行熱處理，以達(dá)到高硬度和耐磨要求。，以達(dá)到高硬度和耐磨要求。 由于高碳鋼焊由于高碳鋼焊接性差接性差，大多應(yīng)用于硬度大或耐磨部件、零件和，大多應(yīng)用于硬度大或耐磨部件、零件和工具的焊接或修復(fù)，所以焊接高碳鋼最常用的焊接方法主要是工具的焊接或修復(fù)，所以焊接高碳鋼最常用的焊接方法主要是焊焊條電弧焊。條電弧焊。 焊接材料通常不用高碳鋼焊接材料通常不用高碳鋼，具體根據(jù)鋼的含碳量、工件設(shè)計(jì)，具體根據(jù)鋼的含碳量、工件設(shè)計(jì)和使用條件等，選用合適的填充金屬。焊縫要與母材性能完全相和使用條件等，選用合適的填充金屬。焊縫要與母材性能完全相同比較困難，這些鋼的抗拉強(qiáng)度大多在同比較困難，這些鋼的抗拉強(qiáng)度大

26、多在675MPa675MPa以上，選用的焊接以上，選用的焊接材料視產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求而定，強(qiáng)度高時(shí)，一般用材料視產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求而定，強(qiáng)度高時(shí)，一般用E7015-D2(J707)E7015-D2(J707)或或E6015-D2(J607)E6015-D2(J607)，要求強(qiáng)度不高時(shí)，可，要求強(qiáng)度不高時(shí)，可E5016(J506)E5016(J506)或或E5015(J507)E5015(J507)等焊條，或者分別選用與以上強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)牡秃系群笚l，或者分別選用與以上強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)牡秃辖痄摵笚l或填充金屬。所有焊接材料都應(yīng)當(dāng)是低氫型的。金鋼焊條或填充金屬。所有焊接材料都應(yīng)當(dāng)是低氫型的。 必要時(shí)也可以用鉻鎳奧氏

27、體不銹鋼焊條焊接，其牌號(hào)與中碳必要時(shí)也可以用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條焊接，其牌號(hào)與中碳鋼用者相同，例如鋼用者相同，例如E308-16(Al02)E308-16(Al02)、E308-15(A107)E308-15(A107)、E309-E309-16(A302)16(A302)、EE309-15(A307)EE309-15(A307)等。這時(shí)可以不預(yù)熱，如果當(dāng)剛度較等。這時(shí)可以不預(yù)熱，如果當(dāng)剛度較大時(shí)，焊接時(shí)適當(dāng)預(yù)熱。大時(shí)，焊接時(shí)適當(dāng)預(yù)熱。 一、焊前準(zhǔn)備一、焊前準(zhǔn)備 （1 1）高碳鋼應(yīng)）高碳鋼應(yīng)先行退火先行退火，方能焊接。，方能焊接。 （2 2）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，焊前必

28、須預(yù)熱焊前必須預(yù)熱，預(yù)，預(yù)熱溫度一般在熱溫度一般在250250350350以上。焊接過(guò)程中還需要以上。焊接過(guò)程中還需要保持與預(yù)熱一樣的層間溫度。保持與預(yù)熱一樣的層間溫度。 （3 3）焊前注意按規(guī)定）焊前注意按規(guī)定烘干焊條烘干焊條，并放在保溫箱或，并放在保溫箱或保溫筒內(nèi)，以防焊條吸潮。保溫筒內(nèi)，以防焊條吸潮。 （4 4）焊前注意工件表面的清理，不得有水分、油）焊前注意工件表面的清理，不得有水分、油污、鐵銹等雜質(zhì)。污、鐵銹等雜質(zhì)。 1 1、盡量減少熔合比，小電流，快速焊，焊接過(guò)程中應(yīng)、盡量減少熔合比，小電流，快速焊，焊接過(guò)程中應(yīng)盡量連續(xù)施焊不間斷。盡量連續(xù)施焊不間斷。 2 2、采用預(yù)堆法，先在坡口

29、上堆焊，然再進(jìn)行焊接。、采用預(yù)堆法，先在坡口上堆焊，然再進(jìn)行焊接。 3 3、焊件剛度、厚度較大時(shí)，應(yīng)采取減少內(nèi)應(yīng)力措施，、焊件剛度、厚度較大時(shí)，應(yīng)采取減少內(nèi)應(yīng)力措施，例如合理排列焊道，分段倒退焊法，焊后錘擊焊道等。例如合理排列焊道，分段倒退焊法，焊后錘擊焊道等。二、焊接要求二、焊接要求三、焊后熱處理三、焊后熱處理焊后工件應(yīng)保溫，并立即送入爐中，在焊后工件應(yīng)保溫，并立即送入爐中，在650650保溫，保溫， 進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。一、低碳鋼的典型焊接實(shí)例一、低碳鋼的典型焊接實(shí)例 1 1焊條電弧焊焊接低碳鋼實(shí)例焊條電弧焊焊接低碳鋼實(shí)例2 2二氧化碳?xì)怏w手工二氧化碳?xì)怏w手工TIGTI

30、G焊封底，焊條電弧焊焊封底，焊條電弧焊填充和蓋面焊接低碳鋼實(shí)例填充和蓋面焊接低碳鋼實(shí)例3.3.保護(hù)焊焊接低碳鋼實(shí)例保護(hù)焊焊接低碳鋼實(shí)例二、中碳鋼的典型焊接實(shí)例二、中碳鋼的典型焊接實(shí)例1 1焊條電弧焊焊接中碳鋼的焊接實(shí)例焊條電弧焊焊接中碳鋼的焊接實(shí)例2. 2. 焊條電弧焊修復(fù)中碳鋼機(jī)械零件實(shí)例焊條電弧焊修復(fù)中碳鋼機(jī)械零件實(shí)例低低碳碳鋼鋼的的典典型型焊焊接接實(shí)實(shí)例例 1 1焊條電弧焊焊接低碳鋼實(shí)例焊條電弧焊焊接低碳鋼實(shí)例 某一化工機(jī)械制造企業(yè)，制造的二氧化硫產(chǎn)品冷凝器，某一化工機(jī)械制造企業(yè)，制造的二氧化硫產(chǎn)品冷凝器，所用材質(zhì)是所用材質(zhì)是20R,20R,板厚是板厚是8mm,8mm,筒體的縱焊縫是對(duì)接

31、接頭筒體的縱焊縫是對(duì)接接頭, ,開(kāi)開(kāi)V V形坡口，采用焊條電弧焊，焊接工藝如下：形坡口，采用焊條電弧焊，焊接工藝如下：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 解釋符號(hào)含義解釋符號(hào)含義 SMAWSMAW-焊條電弧焊焊條電弧焊 SAWSAW-埋弧焊埋弧焊 GTAWGTAW-鎢極氬弧鎢極氬弧GMAWGMAW-熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊 DCENDCEN-直流正接直流正接 DCEPDCEP-直流反接直流反接接頭焊接工藝卡接頭焊接工藝卡編號(hào)：母材材質(zhì) 20R20R20R20R母材厚度8mm8mm焊接位置平焊施焊技術(shù)直焊道預(yù)熱溫度室溫層間溫度150150焊接順序1檢查坡口尺寸和表面質(zhì)量。2清除坡口及其附近的油污等

32、臟物。3用第一層的焊接工藝從外側(cè)進(jìn)行定位焊，長(zhǎng)度30-50mm。4焊接內(nèi)側(cè)第1-3層。5從外側(cè)碳弧氣刨清根后砂輪修磨。6焊接外側(cè)第4層。7焊后清理飛濺。8外觀檢查。9無(wú)損檢測(cè)。焊接規(guī)范參數(shù)層-道焊接方法焊材牌號(hào)焊材規(guī)格電流種類(lèi)極性焊接電流A電弧電壓V焊接速度mm/根備注1SMAWJ4273.2 DCEP90-12022-2490-1302-4SMAWJ427 4DCEP140-17022-24140-180接頭簡(jiǎn)圖接頭簡(jiǎn)圖 低低碳碳鋼鋼的的典典型型焊焊接接實(shí)實(shí)例例手工手工TIGTIG焊封底，焊條電弧焊填充、蓋面焊接低碳鋼實(shí)例焊封底，焊條電弧焊填充、蓋面焊接低碳鋼實(shí)例 上述的同一設(shè)備，筒體的合攏

33、口焊縫，由于筒體的直徑只有上述的同一設(shè)備，筒體的合攏口焊縫，由于筒體的直徑只有616mm,616mm,接頭要求全焊透結(jié)構(gòu)，工廠采用了接頭要求全焊透結(jié)構(gòu)，工廠采用了TIGTIG焊封底，焊條電弧焊填焊封底，焊條電弧焊填充、蓋面的工藝，焊接工藝如下：充、蓋面的工藝，焊接工藝如下：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖母材材質(zhì)母材材質(zhì) 20R20R20R20R母材厚度母材厚度8mm8mm8mm8mm焊接位置焊接位置平焊平焊施焊技術(shù)施焊技術(shù)直焊道直焊道預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度室溫室溫層間溫度層間溫度150150噴嘴直徑噴嘴直徑16mm16mm保護(hù)氣體保護(hù)氣體ArAr鎢極直徑鎢極直徑2.5mm2.5mm氣體流量氣體流量l/mi

34、nl/min正面正面8-108-10背面背面焊接順序焊接順序1 1檢查坡口尺寸和表面質(zhì)量。檢查坡口尺寸和表面質(zhì)量。2 2清除坡口及其附近的油污等臟物。清除坡口及其附近的油污等臟物。3 3用第一層的焊接工藝從外側(cè)進(jìn)行定位焊，長(zhǎng)度用第一層的焊接工藝從外側(cè)進(jìn)行定位焊，長(zhǎng)度10-15mm10-15mm。4 4焊接外側(cè)第焊接外側(cè)第1-31-3層。層。5 5焊后清理飛濺。焊后清理飛濺。6 6外觀檢查。外觀檢查。7 7無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)焊接規(guī)范參數(shù)焊接規(guī)范參數(shù)層層- -道道焊接方焊接方法法焊材牌號(hào)焊材牌號(hào)焊材規(guī)格焊材規(guī)格電流種類(lèi)極性電流種類(lèi)極性焊接電焊接電流流電弧電壓電弧電壓焊接速度焊接速度mm/min(mm

35、/min(根根) )備注1 1GTAWGTAWH10MnSiH10MnSi2.5 2.5 DCENDCEN90-12090-12010-1110-1150-8050-802 2SMAWSMAWJ427 J427 44DCEPDCEP140-170140-17022-2422-24140-180140-1803 3SMAWSMAWJ427J42755DCEPDCEP170-210170-21022-2422-24150-200150-200接頭簡(jiǎn)圖：接頭簡(jiǎn)圖： 3.3.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接低碳鋼實(shí)例二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接低碳鋼實(shí)例 有一水輪機(jī)支持蓋，材質(zhì)為有一水輪機(jī)支持蓋，材質(zhì)為Q235Q235鋼，采用鋼，采用CO2CO2氣體保護(hù)氣體保護(hù)自動(dòng)焊。焊絲為自動(dòng)焊。焊絲為ER49-1(H08Mn2SiA),1.6mmER49-1(H08Mn2SiA),1.6mm。工藝如下。工藝如下: :低低碳碳鋼鋼的的典典型型焊焊接接實(shí)實(shí)例例接頭焊接工藝卡接頭焊接工藝卡編號(hào)：母材材質(zhì) Q235Q235母材厚度30mm50mm焊接位置平焊施焊技術(shù)直焊道預(yù)熱溫度室溫層間溫度15