金属工艺学19.pdf

1金属工艺学主讲教师：王少纯2第四篇第三章常用金属材料的焊接第一节 金属材料的焊接性焊接金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度工艺焊接性使用焊接性分评价方法估算法试验方法3一、估算法影响钢材焊接性的主要因素是化学成分，而其中碳元素的影响最为明显，其他元素的影响可以折合成碳的影响碳当量计算公式为焊接性不好焊接性较差焊接性良好当量当量当量当量→>→=→<++++++=%6.0%6.0~%4.0%4.01556CCCCuNiVMoCrMnCC4钢材的焊接性2、较差，则焊件需预热且缓冷以防裂纹、较差，则焊件需预热且缓冷以防裂纹3、不好，则焊件需焊前预热到很高温度，焊后需热处理不好，则焊件需焊前预热到很高温度，焊后需热处理1、良好，则焊件塑性强，无裂缝良好，则焊件塑性强，无裂缝5例题：计算 1Cr18Ni9Ti钢材碳当量并评价其焊接性解：由材料牌号可知，该钢材各元素的化学成分如下：C=0.1%，Cr=18%，Ni=9%，Ti=1%1556CuNiVMoCrMnCC++++++=当量%159%518%1.0 ++=当量C=4.3%因此： 1Cr18Ni9Ti钢材的焊接性不好，焊件需焊前预热到很高温度，焊后需热处理。

6二、小型抗裂试验法分类 Y形坡口试验法形坡口试验法十字接头试验法十字接头试验法刚性固定对接试验法刚性固定对接试验法刚性固定对接试验法比较常用刚性固定对接试验法比较常用7第二节 碳钢的焊接含碳量低于 0.25%的钢称为低碳钢一、低碳钢焊接一般尺寸的低碳钢焊接性良好塑性好，焊后无裂纹；无淬硬倾向；焊后不需热处理8厚度大于 50mm的低碳钢需要进行去应力退火因为需要大电流多层焊解，内部有较大的焊接应力可减低热应力；低温环境下焊接低碳钢需要预热减少开裂可能性9电弧焊埋弧焊电渣焊气体保护焊适用焊接方法电阻焊10含碳量在 0.25%～ 0.6%范围的钢称为中碳钢，淬硬倾向明显增加，焊接性变差二、中碳钢焊接焊接特点: 热影响区易产生冷裂纹焊缝易产生热裂纹焊前需要预热焊条电弧焊电渣焊适用方法:11含碳量大于 0.6%的钢称为高碳钢三、高碳钢焊接焊接特点: 热影响区易产生冷裂纹焊缝易产生热裂纹焊前需要预热焊条电弧焊适用方法:12第三节 合金钢的焊接合金结构钢分类低合金结构钢合金结构钢很少进行焊接，一般采用塑性加工方法制造零部件必须焊接时，可参考中碳钢焊接工艺合金结构钢13低合金结构钢焊接特点:焊前预热处理增大焊接电流工艺措施:热影响区淬硬性严重焊接接头易产生裂纹减少焊接速度厚件焊后退火处理14第四节 铸铁的补焊铸铁含碳量高、塑性低，主要进行补焊！焊接特点熔合区易产生白口组织焊缝及热影响区易产生裂纹易产生气孔补焊方法：热焊法 ，预热至 700℃，焊后缓慢冷却冷焊法 ，不预热或低温预热，靠焊条调整焊缝成分15第五节 非铁合金焊接铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多一、铜及铜合金的焊接焊接特点焊接热量易散失液态铜易氧化焊接过程中铜易开裂易吸氢形成气孔不能电阻焊铜合金比纯铜更易氧化16适用方法氩弧焊气焊埋弧焊钎焊焊接前预热焊接时采用大电流工艺措施17铝及铝合金的焊接也比低碳钢困难得多二、铝及铝合金焊接焊接特点易氧化热量损失大易产生裂纹易形成塌陷易产生气孔18第四篇第四章焊接结构设计第一节 焊接结构件材料的选择焊件结构工艺包括：焊接材料选择、焊接方法选择、焊接接头工艺设计。

焊件结构在满足使用性能的前提下，应优先选用焊接性能好的材料基本原则：19常用金属材料的焊接性20常用金属材料的焊接性21减少焊缝数量22铸钢件法兰 冲焊容器23第二节 焊接接头的工艺设计焊缝尽量分散焊缝尽量对称布置避开加工表面便于操作避免应力集中用标准型式的接头与坡口接头要过渡电渣焊选对接原则24焊缝尽量分散不合理 合理不合理 合理25不合理 合理焊缝尽量分散26焊缝尽量对称布置不合理合理27不合理 合理焊缝尽量对称布置28不合理 合理避免应力集中29不合理 合理避免应力集中30不合理合理避免应力集中31不合理合理避开加工表面32不合理 合理避开加工表面33不合理合理焊缝位置应便于操作34不合理合理焊缝位置应便于操作35不合理 合理焊缝位置应便于操作36不合理合理焊缝位置应便于操作37不合理合理焊缝位置应便于操作38不合理合理焊缝位置应便于操作39用标准型式的接头与坡口40用标准型式的接头与坡口41接头要过渡42接头要过渡43复习思考题1、计算1Cr18Ni9Ti钢材碳当量并评价其焊接性2、 为什么铜及铜合金的焊接比低碳钢困难得多？3、下图所示焊件的焊缝位置合理吗？为什么？。