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第三章第三章 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接成形工艺基础－焊接31§1§1金属材料的焊接性金属材料的焊接性 一、金属材料的焊接性一、金属材料的焊接性(GB/T3375-94)(GB/T3375-94) 材材料料在在限限定定的的施施工工条条件件下下焊焊接接成成按按规规定设计要求的构件并满足预定服役要求的能力定设计要求的构件并满足预定服役要求的能力 焊焊接接性性是是一一个个相相对对概概念念，，非非一一成成不不变变也！也！ 焊焊接接性性受受：：材材料料、、焊焊接接方方法法、、构构件件类类型、型、 使用要求等因素影响使用要求等因素影响 焊接性的好坏从两个方面来衡量：焊接性的好坏从两个方面来衡量： 1.1.工艺焊接性工艺焊接性成形工艺基础－焊接32 焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向； 2.2.使用焊接性使用焊接性 接接头头在在使使用用中中的的可可靠靠性性，，如如力力学学性性能能、、和其他性能。

和其他性能 二、焊接性的评定二、焊接性的评定 1.1.碳当量估算法碳当量估算法 w(C) 当量＝w(C)+ ＋ ％根根据据经经验验 ω(Cω(C) )当量当量＜＜0.40.4％时焊接性良好；％时焊接性良好；ω(Cω(C) )当量当量＝＝0.40.4～～0.60.6％时焊接性相对较差；％时焊接性相对较差；ω(Cω(C) )当量当量＞＞0.40.4％：焊接性不好％：焊接性不好成形工艺基础－焊接33§2 §2 碳钢的焊接碳钢的焊接 一、低碳钢的焊接一、低碳钢的焊接 低碳钢含碳量低碳钢含碳量≤≤0.250.25％没有淬硬、冷％没有淬硬、冷裂倾向，焊接性良好；通常无须热处理裂倾向，焊接性良好；通常无须热处理 当厚度大于当厚度大于50mm50mm的结构在低温焊接时的结构在低温焊接时 ：： 1.1.需预热焊件需预热焊件（（100100～～150℃150℃）；）； 2.2.或用大电流多层焊或用大电流多层焊；； 3.3.焊后进行去应力退火或正火焊后进行去应力退火或正火。

成形工艺基础－焊接34 低碳钢适宜各种焊接方法，应用较低碳钢适宜各种焊接方法，应用较广有：广有：焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊和电阻焊电渣焊和电阻焊 二、中、高碳钢焊接二、中、高碳钢焊接 中、高碳钢中、高碳钢W c>0.25W c>0.25％以上％以上, ,属淬硬属淬硬钢钢, ,含碳量增加含碳量增加, ,淬硬、裂纹倾向增加淬硬、裂纹倾向增加, ,焊接性差焊接性差. .措施有：措施有： 1.1.选用合适的焊条选用合适的焊条( (选用细焊条选用细焊条) )；； 2.2.焊前预热；开坡口；小电流；焊前预热；开坡口；小电流； 3.3.多层焊及焊后缓冷等多层焊及焊后缓冷等成形工艺基础－焊接35§3§3合金结构钢的焊接合金结构钢的焊接 高碳钢工件一般只限于修补工作。

高碳钢工件一般只限于修补工作 合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和低合金高强度钢低合金高强度钢( (工程工程: :桥梁、建筑、船舶等用钢）桥梁、建筑、船舶等用钢） 低合金高强度钢焊接特点：低合金高强度钢焊接特点： 淬硬和裂纹倾向增大！淬硬和裂纹倾向增大！ 焊接方法与工艺焊接方法与工艺：： 一般按一般按( (屈服屈服) )强度分等级，常用强度分等级，常用焊条电弧焊条电弧焊和埋弧焊焊和埋弧焊焊接，其焊接材料选用如下表：焊接，其焊接材料选用如下表：成形工艺基础－焊接36钢号钢号焊条电弧焊焊条电弧焊焊条牌号焊条牌号埋弧焊埋弧焊预热预热温度温度新标准新标准旧标准旧标准焊丝牌号焊丝牌号焊剂牌号焊剂牌号Q29509Mn2J422, J423H08AHJ431不预热不预热Q34516MnJ502, J507H08MnA HJ431不预热不预热Q39515MnVJ556, J557H08Mn2Si HJ431 ≥100℃ 机械制造用合金结构钢机械制造用合金结构钢焊接与中碳钢焊接相似。

焊接与中碳钢焊接相似成形工艺基础－焊接37§4 §4 不锈钢的焊接不锈钢的焊接 不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：不锈钢按空冷后室温组织不同可分为： 1.1.马氏体型马氏体型(M)(M)不锈钢不锈钢(3C(3Cr r13)13)；； 2.2.铁素体型铁素体型(F)(F)不锈钢不锈钢(1C(1Cr r17)17)；； 3.3.奥奥氏氏体体型型(A)(A)铬铬镍镍不不锈锈钢钢(1C(1Cr r18N18Ni i9 9或或C Cr r25N25Ni i20)20) 但应用最广的是但应用最广的是奥氏体型铬镍不锈钢奥氏体型铬镍不锈钢 奥奥氏氏体体型型不不锈锈钢钢焊焊接接性性良良好好，，一一般般不不需需要要采采取取特特殊殊的的工工艺艺措措施施，，通通常常应应用用焊焊条条电电弧弧焊焊、、钨极氩弧焊或埋弧焊钨极氩弧焊或埋弧焊成形工艺基础－焊接38§5§5铸铁的焊补铸铁的焊补( (！！) ) 关键在于：焊条（丝）要对应于被焊关键在于：焊条（丝）要对应于被焊母材化学成分类型相同。

母材化学成分类型相同 铸铁含碳高铸铁含碳高, ,塑性差塑性差, ,属于焊接性很差的属于焊接性很差的材料材料. . 生产中对于铸铁主要是生产中对于铸铁主要是焊补焊补 铸铁在焊补中的表现：（铸铁在焊补中的表现：（三易特点三易特点）） 易生白口、易生裂纹、易生气孔易生白口、易生裂纹、易生气孔 由由铸铁的表现铸铁的表现,铸铁的焊补常采用方法有铸铁的焊补常采用方法有：：成形工艺基础－焊接39 气焊、焊条电弧焊气焊、焊条电弧焊(个别大件可用电渣焊个别大件可用电渣焊) 铸铁焊补按焊前是否预热可分为：铸铁焊补按焊前是否预热可分为： 热焊法和冷焊法热焊法和冷焊法 一、热焊法一、热焊法 焊前预热焊前预热( (600600～～700℃700℃),),焊后缓冷焊后缓冷, ,能能防止白口和裂纹防止白口和裂纹, ,焊质好；焊后可切削。

但成本焊质好；焊后可切削但成本高高, ,劳动条件差劳动条件差 对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便用专门用专门铸铁棒焊条，配以铸铁棒焊条，配以CJ201CJ201气焊焊剂气焊焊剂 成形工艺基础－焊接310 二、冷焊法二、冷焊法 焊补前工件不预热（或焊补前工件不预热（或<400℃<400℃）冷焊法方便、灵活、效率高、成本低、劳动条件好焊法方便、灵活、效率高、成本低、劳动条件好 冷焊法关键：冷焊法关键：焊条的选用焊条的选用 冷焊法以冷焊法以焊条电弧焊焊条电弧焊为多 关于冷焊法焊条选用：关于冷焊法焊条选用： 1.1.一般非加工面焊补，选钢芯或铸铁一般非加工面焊补，选钢芯或铸铁芯铸铁焊条；芯铸铁焊条； 如：如： E5016E5016、高钒、高钒Z116Z116；； 成形工艺基础－焊接311§6 §6 有色（非铁）金属焊接有色（非铁）金属焊接 2.2.重要铸件加工面的焊补重要铸件加工面的焊补, ,选镍基铸铁焊选镍基铸铁焊条条；； 如如 EZNEZNi i (Z308)(Z308)；； 3.3.焊后须加工的灰铁件焊补焊后须加工的灰铁件焊补, ,选铜基铸铁选铜基铸铁焊条焊条; ; 如：如： EZNEZNi iC Cu u (Z508)(Z508)。

一、铜及铜合金的焊接一、铜及铜合金的焊接 铜及铜合金的焊接比低碳钢困难的多铜及铜合金的焊接比低碳钢困难的多, ,其其特点特点 1.1.难熔合；难熔合； 2. 2.易变形成形工艺基础－焊接312 原因：原因： 1.1.铜导热性很高铜导热性很高( (纯铜为低碳钢的纯铜为低碳钢的8 8倍倍), ), 散热快，难焊透；散热快，难焊透； 2.2.液态铜易氧化液态铜易氧化生成生成C Cu2u2O O与铜的低熔与铜的低熔点共晶体，是造成开裂的原因；点共晶体，是造成开裂的原因； 3. 3. 液态铜液态铜易吸气生成气孔易吸气生成气孔；等等 铜铜及及铜铜合合金金的的焊焊接接常常采采用用氩氩弧弧焊焊、、气气焊焊、、焊焊条条电电弧弧焊焊、、埋埋弧弧焊焊和和钎钎焊焊等等。

其其中中氩氩弧弧焊焊主主要要用用于于焊焊接接紫紫铜铜和和青青铜铜；；气气焊焊用用于于焊焊接接黄黄铜铜件件多成形工艺基础－焊接313 二、铝及铝合金的焊接二、铝及铝合金的焊接 铝及铝合金的焊接主要问题是：铝及铝合金的焊接主要问题是： 1.1.氧化；氧化； 2.2.气孔 还有：铝合金焊接加热时还有：铝合金焊接加热时从固相到液相无从固相到液相无颜色的变化颜色的变化！又易！又易软化塌陷软化塌陷！！！！ 焊铝难！一般用气焊，须经验丰富焊铝难！一般用气焊，须经验丰富 焊铝的理想焊铝的理想 方法是方法是氩弧焊氩弧焊成形工艺基础－焊接314。