金屬焊接性整理個(gè)人整理不完全

1、焊接性試驗(yàn)的內(nèi)容：1焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力2焊縫及熱影響區(qū)抵抗產(chǎn)生冷裂紋的能力3焊接接頭抗脆性斷裂的能力4焊接接頭的使用性能、焊接性的評(píng)定及試驗(yàn)方法評(píng)定焊接性的方法分為間接法和直接試驗(yàn)法兩類焊接性的間接評(píng)定：1碳當(dāng)量法2焊接冷裂紋敏感指數(shù)法3熱裂紋敏感性指數(shù)法4消除應(yīng)力裂紋敏感性指數(shù)法5. 層狀撕裂敏感性指數(shù)法6焊接熱影響區(qū)最高硬度法焊接性的直接試驗(yàn)方法：1焊接冷裂紋試驗(yàn)方法2焊接熱裂紋試驗(yàn)方法3焊接消除應(yīng)力裂紋試驗(yàn)方法4層狀撕裂試驗(yàn)方法熱軋及正火鋼的焊接性1 冷裂紋及影響因素?zé)彳堜摵猩倭康暮辖鹪?，碳?dāng)量比較低，一般情況下（除環(huán)境溫度很低或鋼厚度很大時(shí)）冷裂傾向不大正火鋼由于含合金元

2、素較多，淬硬傾向有所增加。強(qiáng)度級(jí)別及碳當(dāng)量較低的正火鋼，冷裂紋傾向不大；但隨著正火鋼碳當(dāng)量及板厚的增加，淬硬性及冷裂傾向隨之增大需要采取控制焊接熱輸入、降低擴(kuò)散氫含量、預(yù)熱和及時(shí)焊后熱處理等措施，以防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生2熱裂紋和再熱裂紋1) 焊縫熱裂紋熱軋及正火鋼一般碳含量較低、而Mn含量較高，因此這類鋼的Mn/S比能達(dá)到要求，具有較好的抗熱裂性能，焊接過(guò)程中的熱裂紋傾向較小，正常情況下焊縫中不會(huì)出現(xiàn)熱裂紋。2) 再熱裂紋 再熱裂紋的產(chǎn)生一般須有較大的焊接殘余應(yīng)力，因此在拘束度大的厚大工件中或應(yīng)力集中部位更易于出現(xiàn)再熱裂紋3非調(diào)質(zhì)鋼焊縫的組織和韌性低合金鋼焊縫韌性在很大程度上依賴于Si、Mn含

3、量。4熱影響區(qū)脆化(1) 粗晶區(qū)脆化 采用過(guò)大的焊接熱輸入，粗晶區(qū)將因晶粒長(zhǎng)大或出現(xiàn)魏氏組織而降低韌性；焊接熱輸入過(guò)小，粗晶區(qū)中馬氏體組織所占的比例增大而降低韌性。采用小焊接熱輸入。對(duì)含碳量偏高的熱軋鋼，焊接熱輸入要適中；對(duì)于含有碳、氮化物形成元素的正火鋼，應(yīng)選用較小的焊接熱輸入。如果為了提高生產(chǎn)率而采用大熱輸入時(shí)，焊后應(yīng)采用8001050正火處理來(lái)改善韌性。但正火溫度超過(guò)1100，晶粒會(huì)迅速長(zhǎng)大，將導(dǎo)致焊接接頭和母材的韌性急劇下降。(2) 熱應(yīng)變脆化 熱應(yīng)變脆化易于發(fā)生在一些固溶N含量較高而強(qiáng)度級(jí)別不高的低合金鋼中a.在鋼中加入足夠量的氮化物形成元素（如Al、Ti、V等），可以降低熱應(yīng)變脆化

4、傾向。b.退火處理也可大幅度恢復(fù)韌性，降低熱應(yīng)變脆化。5層狀撕裂層狀撕裂與板厚有關(guān)，板厚在16mm以下一般不會(huì)產(chǎn)生層狀撕裂。硫含量和Z向斷面收縮率是評(píng)定鋼材層狀撕裂敏感性的主要指標(biāo)。合理選擇層狀撕裂敏感性小的鋼材、改善接頭形式以減輕鋼板Z向所承受的應(yīng)力應(yīng)變、在滿足產(chǎn)品使用要求前提下選用強(qiáng)度級(jí)別較低的焊接材料及采用預(yù)熱及降氫等輔助措施，有利于防止層狀撕裂的發(fā)生。熱軋及正火鋼的焊接工藝1坡口加工、裝配及定位焊坡口加工可采用機(jī)械加工，其加工精度較高，也可采用火焰切割或碳弧氣刨。對(duì)強(qiáng)度級(jí)別較高、厚度較大的鋼材，經(jīng)過(guò)火焰切割和碳弧氣刨的坡口應(yīng)用砂輪仔細(xì)打磨，清除氧化皮及凹槽；在坡口兩側(cè)約50mm范圍內(nèi)，

5、應(yīng)去除水、油、銹及臟物等焊接件的裝配間隙不應(yīng)過(guò)大。定位焊的順序應(yīng)能防止過(guò)大的拘束、允許工件有適當(dāng)?shù)淖冃?，定位焊焊縫應(yīng)對(duì)稱均勻分布。定位焊所用的焊接電流可稍大于焊接時(shí)的焊接電流。2焊接材料的選擇一、不能有裂紋等焊接缺陷；二、滿足使用性能要求。選擇焊接材料的依據(jù)是保證焊縫金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性等力學(xué)性能與母材相匹配(1) 選擇與母材力學(xué)性能匹配的相應(yīng)級(jí)別的焊接材料(2)同時(shí)考慮熔合比和冷卻速度的影響 薄板焊接時(shí)熔合比較大，應(yīng)選用強(qiáng)度較低的焊接材料，厚板深坡口則相反(3) 考慮焊后熱處理對(duì)焊縫力學(xué)性能的影響 對(duì)于焊后要進(jìn)行正火處理的焊縫，應(yīng)選擇強(qiáng)度高一些的焊接材料3焊接工藝參數(shù)的確定(1) 焊接熱輸

6、入 焊接熱輸入取決于接頭區(qū)是否出現(xiàn)冷裂紋和熱影響區(qū)脆化。采用小熱輸入預(yù)熱更有效。預(yù)熱溫度控制恰當(dāng)時(shí)，既能避免產(chǎn)生裂紋，又能防止晶粒的過(guò)熱。(2) 預(yù)熱和焊后熱處理 預(yù)熱和焊后熱處理的目的主要是為了防止裂紋，也有一定的改善組織、性能的作用。強(qiáng)度級(jí)別較高或鋼板厚度較大的結(jié)構(gòu)件焊前應(yīng)預(yù)熱，焊后進(jìn)行熱處理、低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析低碳調(diào)質(zhì)鋼碳碳當(dāng)量小，焊接性能遠(yuǎn)優(yōu)于中碳調(diào)質(zhì)鋼。由于這類鋼焊接熱影響區(qū)形成的是低碳馬氏體，馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度Ms較高，自回火特性，使得焊接冷裂紋傾向比中碳調(diào)質(zhì)小。1焊縫強(qiáng)韌性匹配2冷裂紋 低碳調(diào)質(zhì)鋼在低碳基礎(chǔ)上通過(guò)加入多種提高淬透性的合金元素。淬硬性大，在焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)有產(chǎn)

7、生冷裂紋和韌性下降的傾向。此外，限制焊縫含氫量在超低氫水平對(duì)于防止低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接冷裂紋十分重要3熱裂紋及再熱裂紋 這類鋼C含量較低、Mn含量較高，而且對(duì)S、P的控制也較嚴(yán)格，因此熱裂紋傾向較小。但對(duì)高Ni低Mn類型的鋼種有一定的熱裂紋敏感性，主要產(chǎn)生于熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)（稱為液化裂紋），為了防止裂化裂紋的產(chǎn)生，從工藝上應(yīng)采用小熱輸入的焊接方法，并注意控制熔池形狀、減小熔合區(qū)凹度等。4熱影響區(qū)性能變化 (1) 調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)組織特征 低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)由于經(jīng)歷了焊接熱循環(huán)作用，發(fā)生復(fù)雜的二次組織轉(zhuǎn)變。顯微組織不均勻性將導(dǎo)致力學(xué)性能的不均勻，使接頭區(qū)的強(qiáng)韌性下降。(2) 熱影響區(qū)脆化 在焊接熱循環(huán)作用

8、下（t8/5繼續(xù)增加時(shí)），低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)易發(fā)生脆化，沖擊韌性明顯降低 如何避免：M-A在一定冷速下形成，控制焊接熱輸入(控制冷速)和采用多道焊工藝 (3) 熱影響區(qū)軟化 低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)峰值溫度高于母材回火溫度至AC1的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)軟化（強(qiáng)度、硬度降低 焊前母材強(qiáng)化程度越高（母材調(diào)質(zhì)處理的回火溫度越低），焊后熱影響區(qū)的軟化（或稱失強(qiáng)率）越嚴(yán)重 減小焊接熱輸入有利于縮小軟化區(qū)寬度，軟化程度也有所降低低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點(diǎn)1、制定低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接工藝的主要依據(jù)：1）要求在馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的冷卻速度不能太快，使馬氏體有一個(gè)“自回火”作用，以免冷裂紋的產(chǎn)生；2）要使800500之間的冷卻速度大于

9、產(chǎn)生脆性組織的臨界速度2、焊接工藝要點(diǎn)：1）焊前準(zhǔn)備：對(duì)接焊縫比角接焊縫更合理，坡口形式以U形或V形為佳；2）焊接方法的選擇：焊接s 980MPa的調(diào)質(zhì)鋼，必須采用鎢極氬弧焊或電子束焊之類方法；焊接s 980MPa的調(diào)質(zhì)鋼，焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和鎢極氬弧焊等都能采用；對(duì)于s 680MPa的調(diào)質(zhì)鋼，熔化極氣體保護(hù)焊最合適。3）焊接材料的選擇：低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼焊后一般不再進(jìn)行熱處理，因此在選擇焊接材料時(shí)，要求所得到的焊縫金屬在焊態(tài)下應(yīng)具有接近于母材的力學(xué)性能4）焊接參數(shù)的確定：正確選擇焊接熱輸入和預(yù)熱這兩個(gè)參數(shù)是保證不出現(xiàn)裂紋和脆化的關(guān)鍵。中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析、(一)焊接裂紋1、

10、焊縫中的熱裂紋 產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，有較大的熱裂紋傾向。在選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)盡量選用含碳量低的，含S、P雜質(zhì)少的填充材料 2冷裂紋 冷裂傾向較為嚴(yán)重，為了防止冷裂紋，除采取預(yù)熱措施外，焊后必須進(jìn)行及時(shí)的回火處理(二)熱影響區(qū)的性能變化1熱影響區(qū)的脆化 形成大量的馬氏體組織，導(dǎo)致熱影響區(qū)脆化。防止措施：一般傾向于采用小熱輸入，而同時(shí)采取預(yù)熱、緩冷和后熱等措施。2熱影響區(qū)軟化 當(dāng)調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度級(jí)別越高時(shí)，軟化問(wèn)題越嚴(yán)重中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝這類鋼一般是在退火狀態(tài)下進(jìn)行焊接，焊后通過(guò)整體調(diào)質(zhì)處理才能獲得性能滿足要求的均勻的焊接接頭。(一)退火狀態(tài)下焊接時(shí)的工藝特點(diǎn)1焊接方法的選擇 常用的一些焊接方法都能采用 2

11、.焊接材料的選擇 焊后需要熱處理的構(gòu)件，焊縫金屬的化學(xué)成分應(yīng)與基體金屬相近。3.焊接參數(shù)的確定 主要是保證調(diào)質(zhì)處理前不出現(xiàn)裂紋，接頭性能由焊后熱處理來(lái)保證。因此可以采用高的預(yù)熱溫度(200350)和層間溫度。(二)調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接時(shí)的工藝特點(diǎn)當(dāng)必須在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行焊接時(shí)，除了裂紋外，熱影響區(qū)的主要問(wèn)題是：高碳馬氏體引起的硬化和脆化；高溫回火區(qū)軟化引起的強(qiáng)度降低。高碳馬氏體引起的硬化和脆化是可以通過(guò)焊后的回火處理來(lái)解決的珠光體耐熱鋼的主要焊接性問(wèn)題主要問(wèn)題是熱影響區(qū)的脆化、冷裂紋、軟化以及焊后熱處理或高溫長(zhǎng)期使用中的再熱裂紋、回火脆化。珠光體耐熱鋼的焊接工藝特點(diǎn)珠光體耐熱鋼一般在正火回火或淬火回火

12、狀態(tài)下焊接，焊后要進(jìn)行高溫回火處理。1、常用焊接方法以手弧焊為主，氣電焊、埋弧焊和電渣焊等也經(jīng)常用。2、選擇焊接材料要保證焊縫性能同母材匹配焊縫應(yīng)具有必要的熱強(qiáng)性，其成分力求與母材相近。為了防止焊縫有較大的熱裂傾向，焊縫含碳量比母材低一些。3、正確選擇預(yù)熱溫度和焊后回火溫度要綜合考慮裂紋（冷熱）、熱影響區(qū)脆化和軟化問(wèn)題奧氏體不銹鋼的焊接性?shī)W氏體不銹鋼焊接時(shí)存在的主要問(wèn)題：1.焊縫及熱影響區(qū)熱裂紋敏感性大；2.接頭產(chǎn)生碳化鉻沉淀析出(貧鉻區(qū))，耐蝕性下降；3.接頭中鐵素體含量高時(shí)，可能出現(xiàn)475脆化或相脆化。一、奧氏體不銹鋼焊接接頭的耐蝕性 (1)焊接接頭的晶間腐蝕 工藝措施首先要選用一種合適的

13、焊接方法，即熱輸入最小，讓焊接接頭盡可能地縮短在敏化溫度區(qū)間段的停留時(shí)間。焊接參數(shù)的制定。在保證焊縫質(zhì)量的前提下，采用小的焊接電流、最快的焊接速度。 冶金措施超低碳有利于防止晶間腐蝕：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在焊縫金屬中小于0.03時(shí)，就能提高焊縫金屬的抗晶間腐蝕能力。在焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結(jié)合的穩(wěn)定化元素。使焊縫金屬具有奧氏體-鐵素體雙相組織，其鐵素體的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)超過(guò)412。（2）熱影響區(qū)（HAZ）敏化區(qū)晶間腐蝕防止敏化區(qū)腐蝕：小熱輸入，快速焊，減少處于敏化加熱的時(shí)間。（3）、刀狀腐蝕 只發(fā)生在含有Ti、Nb等穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼焊接接頭熔合區(qū)中防止刀狀腐蝕的措施：1)降低母材的含碳量 2)

14、采用合理的焊接工藝(2) 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂防止應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的措施 a.合理地設(shè)計(jì)焊接接頭，避免腐蝕介質(zhì)在焊接接頭部位聚集，降低或消除焊接接頭應(yīng)力集中。 b.消減焊接接頭殘余應(yīng)力c.正確選用材料。根據(jù)介質(zhì)的特性選用對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性低的材料，一是母材的選用，二是焊接材料的選用(3) 點(diǎn)蝕奧氏體鋼焊接接頭有點(diǎn)蝕傾向 提高耐點(diǎn)蝕性能工藝措施：一方面須減少Cr、Mo的偏析；一方面采用較母材更高Cr、Mo含量的所謂“超合金化”焊接材料。提高Ni含量，晶軸中Cr、Mo的負(fù)偏析2、焊接熱裂紋 焊縫金屬凝固期間存在較大拉應(yīng)力是產(chǎn)生熱裂紋的必要條件。防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生熱裂紋的主要措施：a、嚴(yán)格控制焊縫金屬中有害

15、雜質(zhì)元素的含量。b、調(diào)整焊縫化學(xué)成分。使焊縫金屬出現(xiàn)奧氏體-鐵素體雙相組織，能夠有效地防止焊縫熱裂紋的產(chǎn)生。C、焊接時(shí)的工藝措施：采用小熱輸入及小截面的焊道；多層焊時(shí)，層間溫度不宜過(guò)高，以避免焊縫過(guò)熱；焊接過(guò)程中焊條不允許擺動(dòng)，采用窄焊縫的操作技術(shù)。3. 析出現(xiàn)象 4低溫脆化 焊接工藝要點(diǎn)(1) 合理選擇焊接方法(2) 控制焊接參數(shù)，避免接頭產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象(3)接頭設(shè)計(jì)合理(4) 控制焊接工藝穩(wěn)定以保證焊縫金屬成分穩(wěn)定(5) 控制焊縫成形(6) 防止焊件工作表面的污染鐵素體不銹鋼的焊接性(一)鐵素體不銹鋼焊接時(shí)的主要問(wèn)題有： 1、晶間腐蝕：對(duì)于耐蝕條件下使用的鐵素體不銹鋼，還要注意近縫區(qū)的晶間腐

16、蝕傾向。 2、脆化：多層焊時(shí)，焊道間重復(fù)加熱，導(dǎo)致相析出和475脆性，進(jìn)一步增加了接頭的脆化； 3、接頭的力學(xué)性能下降：鐵素體不銹鋼加熱冷卻過(guò)程中無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，焊縫及HAZ晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重，易形成粗大的鐵素體組織，導(dǎo)致接頭韌性比母材更低；(二)焊接接頭的晶間腐蝕防止晶間腐蝕的措施： 1)經(jīng)過(guò)700900加熱緩冷，鉻自晶粒內(nèi)擴(kuò)散到晶界，從而使貧鉻層消失，恢復(fù)其耐蝕性能。2)選用含有Ti、Nb等穩(wěn)定劑的焊接材料，可有效防止晶間腐蝕。 3)降低母材中的碳和氮的總含量，晶間腐蝕傾向減小。(三)焊接接頭的脆化防止鐵素體不銹鋼焊接接頭脆化的措施： 1)采用小的熱輸人，即小電流、大焊速，少擺動(dòng)，前一道冷到預(yù)熱

17、溫度再焊下一道。2)焊后進(jìn)行750800退火處理，退火后應(yīng)快冷，防止出現(xiàn)相和475脆化。 3)對(duì)超純鐵素體不銹鋼，主要是防止焊縫的污染，以避免焊縫增加碳、氮、氧的含量。鐵素體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)1選擇合適的焊接材料 1）可向焊縫中加入少量的變質(zhì)劑Ti、Nb等元素，細(xì)化焊縫組織； 2）用于高溫條件下的鐵素體不銹鋼，必須采用成分基本與母材匹配的填充材料。2焊前預(yù)熱 1）預(yù)熱溫度為100200左右，目的在于使被焊材料處于較好的韌性狀態(tài)和降低焊接接頭的應(yīng)力。 2）隨著鋼中鉻含量的增加，預(yù)熱溫度也相應(yīng)提高。 3焊后熱處理焊后對(duì)接頭區(qū)域進(jìn)行750800退火處理。需要注意的是退火后應(yīng)快速冷卻，以防止產(chǎn)生47

18、5脆性。4選擇合適的焊接方法 應(yīng)采用小熱輸入的焊接方法馬氏體不銹鋼的焊接性1、容易產(chǎn)生冷裂紋 2、焊接接頭的脆化 3、接頭HAZ也存在明顯的軟化問(wèn)題應(yīng)采取以下改善措施： (1)焊前預(yù)熱一般在200260，且最好不要高于該鋼材的馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度。 (2)控制焊后回火前的溫度焊后不應(yīng)以焊接溫度直接升溫進(jìn)行回火處理。對(duì)于剛度較小的結(jié)構(gòu)，可以冷卻至室溫后再回火。對(duì)于剛度較大的結(jié)構(gòu)，特別是含碳量較高時(shí)，需采用較復(fù)雜的工藝：焊后冷至100-150，保溫051h，然后加熱至回火溫度。 (3)焊后熱處理：包括回火和完全退火。馬氏體不銹鋼的焊接工藝馬氏體不銹鋼的焊接性主要受淬硬性的影響，防止冷裂紋是最主要的問(wèn)

19、題；其次還可能出現(xiàn)焊接接頭過(guò)熱脆化及軟化問(wèn)題。1焊接方法：必須嚴(yán)格保證低氫、甚至超低氫的焊接條件；采用焊條電弧焊時(shí)，要使用低氫堿性藥皮的焊條；對(duì)于拘束度大的接頭，最好采用氬弧焊。2焊接材料： 1）有兩類方案：一類是采用與母材成分基本相同的焊接材料；另一類是采用奧氏體焊接材料。2）對(duì)于高溫下運(yùn)行的部件，最好采用成分與母材基本相同的同質(zhì)焊縫。 3）采用奧氏體焊接材料可以簡(jiǎn)化焊接工藝3預(yù)熱：1）預(yù)熱溫度主要根據(jù)鋼中的含碳量、焊件的厚度、填充材料、結(jié)構(gòu)的拘束度等來(lái)確定。2）馬氏體不銹鋼的預(yù)熱溫度不宜過(guò)高。4焊后熱處理：高鉻馬氏體不銹鋼一般在淬火+回火的狀態(tài)下焊接，焊后經(jīng)高溫回火處理；如果在退火狀態(tài)下焊

20、接，則焊后必須經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的焊接性分析（一）雙相鋼焊接冶金特性 鐵素體-奧氏體不銹鋼是最典型的雙相不銹鋼。它以F凝固模式進(jìn)行凝固。在焊接不平衡過(guò)程中，組織轉(zhuǎn)變也是不平衡的。同樣成分的焊縫和母材，焊縫中相要比母材少得多。（二）雙相鋼焊接接頭的耐蝕性 雙相不銹鋼焊接接頭具有優(yōu)異的耐點(diǎn)蝕性和耐氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能，晶間腐蝕抗力也不低于母材，但抗H2S應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能較差。（三）焊接接頭的脆化問(wèn)題 鐵素體-奧氏體鋼因相存在，存在著475脆性、相脆化、晶粒粗化脆化。但因有相與之平衡，正常條件下焊接接頭的室溫力學(xué)性能可滿足要求。焊縫金屬?gòu)?qiáng)度與母材一致，塑性和韌性也可與母材匹配。（

21、四）雙相鋼焊接接頭的抗裂性 雙相不銹鋼一般不易產(chǎn)生熱裂紋。含銅1.7%的雙相不銹鋼具有較大的熱裂傾向。在高應(yīng)變時(shí)，雙相不銹鋼熱裂傾向增大。為保證抗裂性，一般不添加銅。一般情況下很少有冷裂紋，除非在高氫氣氛中才會(huì)發(fā)現(xiàn)。相越多，產(chǎn)生冷裂紋傾向越大。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)焊接方法 除電渣焊外，基本上所有的熔焊方法都可以用焊條電弧焊及鎢極氬弧焊焊接材料 采用奧氏體相占比例大的焊接材料焊接工藝措施 控制熱輸入 多層多道焊 焊接順序及工藝焊縫鋁及鋁合金的焊接性(一)容易被氧化 (二)熱導(dǎo)率和比熱容大 (三)容易形成熱裂紋一、焊縫中的氣孔 鋁及鋁合金在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔主要為氫氣孔。焊接時(shí)

22、，氫的來(lái)源有兩方面：一是弧柱氣氛中的水分；二是焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分防止氣孔的措施：(1)限制氫的來(lái)源：所使用的焊接材料要嚴(yán)格限制含水量(2)控制焊接參數(shù)：首先應(yīng)該制定合理的焊接參數(shù)(3)此外還可通過(guò)調(diào)整電弧氣氛減小氣孔傾向。二、容易形成熱裂紋 1鋁合金焊接熱裂紋產(chǎn)生的原因(1)低熔點(diǎn)共晶的存在是合金產(chǎn)生熱裂紋的重要原因之一(2)另外，鋁合金的線脹系數(shù)比鋼約大1倍，在拘束條件下焊接時(shí)易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，這也是促使鋁合金產(chǎn)生裂紋的原因之一。三、焊接接頭力學(xué)性能下降 1非時(shí)效強(qiáng)化鋁合金的軟化 2時(shí)效強(qiáng)化鋁合金的軟化，宜采用較小的熱輸入，或焊后重新進(jìn)行固溶和人工時(shí)效處理四、焊接接頭耐蝕性下

23、降防止接頭耐蝕性降低的措施 1)通過(guò)焊縫金屬合金化細(xì)化晶粒，同時(shí)調(diào)整焊接工藝以減小熱影響區(qū)，并防止過(guò)熱，焊后熱處理對(duì)改善接頭組織有很好的效果 2)消除焊接應(yīng)力，錘擊焊縫 3)通過(guò)焊后人工時(shí)效處理，有利于改善接頭耐蝕性鋁及鋁合金的焊接工藝(一)焊接方法的選擇 (二)焊接材料的選擇 鋁及鋁合金的焊絲可分為同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲(三)焊前準(zhǔn)備和焊后清理 1.生產(chǎn)上常采用化學(xué)清洗和機(jī)械清理兩種方法 2焊后清理鑄鐵的焊接性分析焊接性不良主要有兩個(gè)問(wèn)題：一方面是焊接接頭容易出現(xiàn)白口及淬硬組織；另一方面焊接接頭易出現(xiàn)裂紋焊接接頭的白口及淬硬組織1、白口原因：灰鐵焊接時(shí)，由于熔池體積小，存在時(shí)間短，加之鑄鐵內(nèi)部的

24、熱傳導(dǎo)作用，使得焊縫及近縫區(qū)冷速遠(yuǎn)大于鑄鐵在砂型中的冷速，故會(huì)產(chǎn)生大量的滲碳體，形成白口鑄鐵組織。2、白口區(qū)域：主要是焊縫區(qū)、半熔化區(qū)和奧氏體區(qū)。 3、灰鑄鐵中常見(jiàn)的硫是強(qiáng)烈促進(jìn)白口化的元素；磷對(duì)石墨化影響不大，但磷多了會(huì)生成脆硬的磷共晶，降低灰鑄鐵的力學(xué)性能。焊接灰鑄鐵時(shí)可以采用熱焊或半熱焊，由于熱焊時(shí)的冷卻速度仍然高于鑄鐵鐵液在砂型中的冷卻速度，為了保證焊縫石墨化，要求同質(zhì)焊條的碳、硅含量高，使得焊縫中的碳、硅含量稍高于灰鑄鐵母材，促進(jìn)石墨化，防止白口。焊接裂紋1焊縫中的冷裂紋 1）當(dāng)焊縫為鑄鐵型時(shí)，較易出現(xiàn)這種裂紋 2）當(dāng)采用異質(zhì)焊接材料焊接，使焊縫成為奧氏體、鐵素體或銅基焊縫時(shí)，配合采

25、用合理的冷焊工藝，焊縫金屬不易出現(xiàn)冷裂紋。3）鑄鐵型焊縫發(fā)生裂紋的溫度，經(jīng)測(cè)定一般在400以下。裂紋發(fā)生時(shí)常伴隨著可聽(tīng)見(jiàn)的脆性斷裂的聲音。 4）焊縫較長(zhǎng)時(shí)或補(bǔ)焊剛度較大的鑄鐵缺陷時(shí)，常發(fā)生這種裂紋。2熱影響區(qū)的冷裂紋 多數(shù)發(fā)生在含有較多滲碳體及馬氏體的熱影響區(qū) 3.防止冷裂紋的措施 減小熱應(yīng)力。 同質(zhì)焊縫：進(jìn)行整體高溫預(yù)熱（600700），使焊縫金屬處于塑性狀態(tài)，并促進(jìn)焊縫金屬石墨化，改善組織，充分降低焊接應(yīng)力，并要求焊后在相同溫度下消除應(yīng)力。 異質(zhì)焊縫：降低熱應(yīng)力，防止冷裂紋和剝離性裂紋，要求焊縫金屬應(yīng)與鑄鐵有良好的結(jié)合性，強(qiáng)度適當(dāng)，尤其是屈服強(qiáng)度低一些較為有利，并具有較好的塑性和較低的硬度

26、。(二)熱裂紋 1、灰鑄鐵的焊接，異質(zhì)焊縫時(shí)結(jié)晶裂紋敏感性較大：當(dāng)焊縫為鑄鐵型時(shí)，焊縫對(duì)熱裂紋不敏感 2、防止：生產(chǎn)中主要是采取減小焊接應(yīng)力，改變焊縫合金系統(tǒng)以及限制母材中雜質(zhì)熔入焊縫等措施。球墨鑄鐵的焊接性特點(diǎn)球墨鑄鐵與灰鑄鐵的差別在于液態(tài)鑄鐵在出爐澆注前是否加入球化劑，加入適量的鎂和稀土鈰進(jìn)行球化處理使石墨呈球狀，可得到力學(xué)性能良好的球墨鑄鐵1) 球墨鑄鐵中的球化劑增大鐵液結(jié)晶過(guò)冷度、阻礙石墨化和促進(jìn)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的作用 2) 由于球墨鑄鐵的力學(xué)性能遠(yuǎn)比灰鑄鐵好，特別是以鐵素體為基體的球墨鑄鐵，塑性和韌性很好 3) 奧-貝球墨鑄鐵的焊接性比普通球墨鑄鐵差 有些奧-貝球墨鑄鐵含有少量合金

27、元素，奧氏體區(qū)的淬硬傾向更大?；诣T鐵的焊接材料及工藝一、同質(zhì)(鑄鐵型)焊縫的熔焊(一)電弧熱焊及半熱焊 1熱焊及半熱焊焊條：均有兩種類型，一種為鑄鐵芯石墨化鑄鐵焊條(Z248)；另一種為鋼芯石墨化鑄鐵焊條(Z208) 2熱焊工藝 (1)預(yù)熱：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，宜采用整體預(yù)熱；而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鑄件，可采用局部預(yù)熱。整體預(yù)熱的方法一般是將鑄件整體用地爐或磚砌明爐加熱，局部預(yù)熱可采用氣焊或煤氣火焰加熱。 (2)焊前清理 (3)造型 造型材料可用型砂加水玻璃或黃泥 (4)焊接 焊接時(shí)，為保持預(yù)熱溫度，縮短高溫工作時(shí)間，要求在最短的時(shí)間內(nèi)焊完，故宜采用大電流、長(zhǎng)弧、連續(xù)焊 (5)焊后緩冷：常用保溫材料(如石棉灰等)覆蓋，最好隨爐冷卻。(二)氣焊 很適于薄壁鑄件的補(bǔ)焊。一般氣焊主要適用于剛度小的薄壁件的缺陷補(bǔ)焊，對(duì)剛度大的薄壁件缺陷補(bǔ)焊，為了減低焊接應(yīng)力，防止裂紋出現(xiàn)，