第4篇焊接.docx
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第4篇焊接
第四篇焊接
通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使连接件达到原子结合的加工方法——焊接——永久性连接。
焊接的优点:
1)与其它连接方法相比(铆接),节省材料与工时,减轻结构的质量。
2)焊接接头的致密性好,可以制造密封容器,以及双金属结构件。
3)下料:
化大为小,化复杂为简单;焊接:
拼小为大,拼简单成复杂。
4)生产率高,便于机械化、自动化生成。
焊接分类(按焊接过程特点):
1熔化焊:
局部加热,将焊件接头加热熔化,并形成共同的熔池,冷却结晶形成牢固接头,将两工件焊接成整体。
它包括气焊、电弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离子弧焊、堆焊和铝热焊等。
2压力焊:
利用加压力(或同时加热)的方法,使两工件结合面紧密接触在一起,并产生一定的塑性变形或熔化,使他们的原子组成新的结晶,将两工件焊接起来。
它包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、高频焊和电阻焊等。
3钎焊:
对工件和作为填充金属的钎料进行适当的加热,工件金属不熔化,但熔点低的钎料被熔化,后填在工件之间与固态的被焊接金属互相扩散,钎料凝固后,将两工件焊接在一起。
它包括硬钎焊、软钎焊等。
如 铜焊 银焊 锡焊
第一章 熔化焊
§1手工电弧焊(焊条电弧焊)
利用焊条与焊件之间产生的电弧热,将工件和焊条熔化而进行焊接的手工操作。
一、焊接电弧
电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。
1、电弧的形成
(1)焊条与工件接触短路
短路时,电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热,极小的气隙的电场强度很高。
结果:
①少量电子逸出。
②个别接触点被加热、熔化,甚至蒸发、汽化。
③出现很多低电离电位的金属蒸汽。
(2)提起焊条保持恰当距离
在热激发和强电场作用下,负极发射电子并作高速定向运动,撞击中性分子和原子使之激发或电离。
结果:
气隙间的气体迅速电离,在撞击、激发和正负带电粒子复合中,其能量转换,发出光和热。
2、电弧的构造与温度分布
电弧由三部分构成,即阴极区(一般为焊条端面的白亮斑点)、阳极区(工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区)和弧柱区(为两电极间空气隙)。
3、电弧稳定燃烧的条件
(1)应有符合焊接电弧电特性要求的电源
a)当电流过小时,气隙间气体电离不充分,电弧电阻大,要求较高的电弧电压,方能维持必需的电离程度。
b)随着电流增大,气体电离程度增加,导电能力增加,电弧电阻减小,电弧电压降低。
但当降低到一定程度后,为了维持必要的电场强度,保证电子的发射与带电粒子的运动能量,电压须不随电流增大而变化。
(2)做好清理工作,选用合适药皮的焊条。
(3)防止偏吹。
4、电极的极性
在焊接中,采用直流电焊机时,有正接和反接两种方法。
而大量使用的是交流电弧焊设备,电极的极性频繁交变,不存在极性问题,
(1)正接——焊件接电源正极,焊条接负极。
一般焊接作业均采用正接法。
(2)反接——焊件接电源负极,焊条接正极。
一般焊接薄板时,为了防止烧穿,采用反接法进行焊接作业。
5、电弧焊焊机
电弧焊焊机:
提供安全可靠的焊接电源:
高的空载电压——引弧;大电流、低电压——焊接;短路电流不能太大,良好调节特性。
(1)交流电弧焊焊机
(2)直流电弧焊焊机
二、手工电弧焊的焊接过程及特点
1、焊接过程:
回忆金工实习
2、特点:
优点:
设备简单。
接头形式、焊缝形状、焊接位置、长度不受限制。
缺点:
有弧光,劳动条件下降,质量不稳,生产率低。
3、应用:
单件小批,碳钢,低合金钢,不锈钢,铸铁焊补。
适宜板厚3~20mm。
三、焊接冶金过程特点
(焊条和局部被焊接金属在电弧高温作用下的再熔炼过程高于一般冶金温度,可以看成是一个冶金过程)
1、焊接电弧和熔池温度高:
造成金属氧化烧损,电弧区气体分解,增大气体活拨性,氧化、氮化(Fe4N、Fe2N)易形成气孔、夹渣等缺陷。
降低焊缝的塑性、韧性。
水分解成H,熔入熔池,形成“氢脆”
2、熔池体积小:
冷速快,各种化学反应不平衡,使化学成分不均,气体熔渣不易浮出。
形成气孔,夹渣。
3、熔池金属不断更新:
电弧移动,不断有新的熔渣和金属也进入熔池,使焊接冶金过程更复杂。
∴要得到一个合格的焊缝也不是一件容易的事。
#采取措施:
1、保护焊区(药皮,焊药,保护气体等)
2、添加合金元素,保护化学成分稳定。
(在手工电弧焊中这些保护措施主要靠电焊条实现)
四、焊条
1、焊芯:
作用:
①作为电弧焊的一个电极,与焊件之间导电形成电弧;②在焊接过程中不断熔化,并过渡到移动的熔池中,与熔化的母材共同结晶形成焊缝,填充金属、添加合金元素。
焊芯牌号:
H08A(E)
H—焊 08—平均0.08%C,A—优质E—高级优质。
H08Mn2Si 0.08%C 2%Mn <1%Si
2、药皮:
①药皮的作用
a)对熔池造成有效的气渣联合保护;
b)使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金,提高焊缝的力学性能;
c)起稳弧作用,以改善焊接的工艺性。
②药皮的组成
a)稳弧剂:
主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。
b)造渣剂:
形成熔渣覆盖在熔池表面,不让大气侵入熔池,且起冶金作用。
c)造气剂:
分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围,起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。
d)脱氧剂:
主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等,脱去熔池中的氧。
e)合金剂:
主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。
f)粘结剂:
常用钾、钠水玻璃。
③焊条药皮的种类P138表4-4
分类:
9种类型1~6、8交、直流,7、9直流
3、焊条分类
结构焊条J 不锈钢焊条B 堆焊焊条D
铸铁焊条Z 低温钢焊条W 耐热钢R
镍及镍合金N 铜及铜合金T 铝及铝合金L
特殊用途钢TS
按熔渣性质:
a)酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物,如SiO2、TiO2、Fe2O3等。
b)碱性焊条——药皮中含有多量碱性氧化物,如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。
4、牌号
符号+数1+数2 符号—焊条大类 数1—小类 数2—药皮
如J422 结构钢焊条,焊缝抗拉强度不低于420Mpa,2型药皮,交直流
#为什么有的焊条不能用交流焊机?
∵碱性焊条里含大量莹石(CaF2)F是阻碍气体电离的元素,降低了电荷空间的电离度,使导电能力差,电弧不稳定。
用交流焊机时,电流的方向在不断变化,此时若用碱性焊条电弧易熄灭
5、焊条的选用原则
(1)选择与母材化学成分相同或相近的焊条
(2)选择与母材等强度的焊条
(3)根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型
五、焊接接头的组织与性能
1、焊接工件上温度的变化与分布
1)距焊缝中心不同,受热最高温度不同。
2)各点到达最高温度的时间不同。
3)各点均经过冷—热—冷,相当于受到一次不同规范的热处理。
因此,必然有相应的组织和性能的变化。
2、接头组织与性能的变化
以低碳钢为例
1)焊缝金属
(1)熔化温度在1500℃以上。
(2)形成柱状晶,约与池壁垂直(铸造)
∵药皮渗合金,焊缝中硅、锰合金元素可能高于母材,且药皮保护。
∴焊缝性能一般不低于母材(尤其强度)
2)溶合区
焊缝与母材交界区,
∵局部熔化(半熔化区)组织:
铸造组织+受热长大的粗晶。
∴晶粒大小不均,化学成分不均(尤其异种金属)
∵性能;接头中性能最差。
∴决定接头性能
3)过热区:
温度远高于相变温度,晶粒产生急剧长大。
过热组织。
性能:
塑性韧性↓对于易淬硬钢材,危害更大。
接头中性能较差
4)正火区:
组织:
发生重结晶,晶粒细化,正火组织
性能:
机械能提高
5)部分相变区:
组织:
部分相变(F、P)晶粒不均(部分F和P重结晶成为较细晶粒,未转变的F长大)
性能:
稍差
总之,熔合区与过热区对焊接质量影响最大,应尽量减少它们的宽度。
热影响区大小和组织变化程度决定于焊接方法、焊接规范、接头形式、焊后冷却等因素,在保证焊接质量的前提下,增加焊接速度,减小焊接电流,可以减少热影响区尺寸。
措施:
焊后热处理,正火,退火---细化晶粒
3、焊接接头的主要缺陷
(1)气孔
气孔是焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴。
防治措施:
a)烘干焊条,仔细清理焊件的待焊表面及附近区域;
b)采用合适的焊接电流,正确操作。
(2)夹渣
夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。
预防措施:
a)仔细清理待焊表面;
b)多层焊时层间要彻底清渣;
c)减缓熔池的结晶速度。
(3)焊接裂纹
a)热裂
热裂是焊接过程中,焊接接头的金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。
预防措施:
减小结构刚度、焊前预热、减小合金化、选用抗裂性好的低氢型焊条等。
b)冷裂
焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。
预防措施:
a)用低氢型焊条并烘干、清除焊件表面的油污和锈蚀;
b)焊前预热、焊后热处理。
(4)未焊透
未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。
产生原因:
坡口角度或间隙太小、钝边过厚、坡口不洁、焊条太粗、焊速过快、焊接电流太小以及操作不当等所致。
(5)未溶合
未溶合是焊缝与母材之间未完全熔化结合的现象。
产生原因:
坡口不洁、焊条直径过大及操作不当等造成。
(6)咬边
咬边是沿焊缝的母材部分产生的沟槽或凹陷的现象。
产生原因:
焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等所致。
§2埋弧自动焊
埋弧—电弧埋在焊剂下,弧光不外露。
自动焊---引燃电弧,送焊丝,移动电弧,最后灭弧
一、焊接过程
自动焊机头将光焊丝自动送入,保证弧长。
电弧在焊剂下燃烧,靠焊机移动(或工件动)。
焊剂从漏斗中不断流出,撒在焊丝前工件上,焊剂熔化成熔渣,部分未熔可回收。
二、特点
1生产率高,比手工高5~10倍(V↑ I↑不换焊丝)
2焊接质量高,且稳定。
(1)冷却速度慢,有利于气体、杂质上浮。
焊区保护好。
(3)规范控制好。
3节省金属材料。
(1)没焊条头。
(2)金属飞溅少,≤25mm不开坡口。
4劳动条件好。
(看不到弧光,焊接烟雾少,机械操作。
)
三、埋弧焊的焊丝与焊剂
焊丝作用相当于焊芯,焊剂作用相当于焊条药皮。
焊剂按照制造方法可分为熔炼焊剂、陶质焊剂。
熔炼焊剂不易吸收水分;适用于焊接不同的金属。
陶质焊剂容易吸潮;易于向焊缝金属补充或添加合金元素。
四、工艺
1、工件的下料仔细、准备坡口和装配(点焊固定)
2、焊缝两侧50~60mm以内,去除油污、铁锈
3、工件厚,S<20~25mm时单面焊,S>20~25mm时,双面焊(或开坡口单面焊接)
4、焊接前在焊缝两端焊上引弧板与引出板,(图4-16)(保证引弧处和断弧处质量)
5、防止烧穿和保持焊剂,焊接第一条焊道时,在焊缝下面放置焊剂垫和垫板(图4-17)
6、大直径(>250mm)筒体环焊缝时,防止熔池金属流失,焊丝位置应逆旋转方向偏离焊件中心线一定距离α,(图4-18)。
其大小视筒体直径与焊接速度等而定。
§4气体保护焊
一、氩弧焊
用氩气做保护气体,电弧发生在电极和焊件之间,在电弧周围通以氩气。
1、不熔化极氩弧焊
电极:
钨or钨合金,(熔点:
3380—3600℃)只导电产生电弧,必要时需另加焊丝。
(1)直流正接:
∵阴极3000℃,阳极4200℃>钨熔点。
∴钨→阴极,工件→阳极,以减少钨损耗。
(2)交流或直流反接:
焊铝镁及其合金,∵在焊件和熔池表面易形成熔点很高的氧化物薄膜,阻碍金属熔合和电弧稳定燃烧,∴采用“阳极破碎”—用较大的氩正离子撞击氧化膜,使之破碎以利于焊合,多用交流,I不能太大,钨极氩弧焊适用于δ≤6mm薄板。
2、熔化极氩弧焊
用焊丝做电极,并填焊缝,I可大,δ=3~25mm均可焊,多直流反接:
电弧稳定,自动、半自动焊接。
3、氩弧焊特点
1)焊区保护,焊接质量好。
2)电弧稳、飞溅少(Ar导热小,电弧热损失少)
3)电弧在压缩气流下燃烧,热量集中,熔池小,热影响区小,焊接变形小。
4)明弧可见,便于操作,可自动全位置焊接。
5)适于焊各类合金钢,易氧化的有色金属。
6)焊前工件清理严格,设备价高,氩气贵,成本高。
7)只在室内(防保护气流破坏)
二、CO2气体保护焊
CO2做保护气体
电极:
焊丝
焊丝经软导管、导电嘴送出→从喷嘴中喷出CO2气体→保护焊丝端部及熔池→防止空气中的氮气对熔化金属的有害作用
CO2→CO+O2 O2进入熔池,会使Fe、C、Mn、Si和其它合金元素氧化烧损,降低焊缝力学性能,∴用Si、Mn较高的焊丝,或合金钢焊丝。
特点:
1)成本低,是手工、埋40%
2)质量较好,(低H,Mn↑、S↓,抗裂,热量集中,热影响区小)
3)生产率高(自动送焊丝,I大,v↑,比手工提高1~4倍)
4)操作性好(明弧可见,适于各位置)
5)飞溅大,弧光强,焊缝不美观,易产生气孔。
应用:
低C钢,低合金钢,δ=0。
8—4mm,最厚30mm。
§5其它熔化焊
一、电渣焊
电渣焊就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。
1、焊接过程
2、电渣焊的特点
(1)可一次焊成很厚的焊件。
(2)生产率高,成本低。
(3)焊缝金属比较纯净。
(4)适于焊接中碳钢与合金结构钢。
(5)焊缝区高温停留时间长,晶粒粗大,焊后需热处理来细化晶粒。
二、等离子弧焊接
是电弧被压缩的钨极气体保护焊,一般焊接电弧为自由电弧,电弧区只有部分气体被电离,温度不够集中。
等离子弧焊接利用一些装置使自由电弧的弧柱受到压缩,弧柱中的气体就完全电离,产生温度比自由电弧高得多的等离子电弧。
1、机械压缩:
电弧经细孔喷嘴被强制压缩
2、热压缩效应:
氩气或氮气流(冷气流)包围电弧→弧柱外围强烈冷却→带电粒子流向弧柱中心集中。
3、电磁压缩:
带电粒子在弧柱中的运动,会产生电磁力,使带电粒子相互靠近。
特点:
(1)能量密度大,温度高(可达15000~30000K),穿透能力强,效率高。
(2)电流很小时(0.1A),电弧仍很稳定,可焊很薄的箔材。
(3)焊接质量好(电弧稳定,Ar保护)
三、真空电子束焊
在真空室,利用电子束将金属加热熔化。
特点:
1)能量集中,可达106~108W/cm2,厚件不开坡口,不变形。
2)真空中焊,不氧化,焊接质量好。
3)电子束大小可调,薄件也可焊。
应用:
焊高熔点金属(钨、钼、钽、铌、钛)。
缺点:
焊件大小受真空室限制。
四、激光焊
以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。
激光焊的特点:
(1)激光焊能量密度大105~1013W/cm2,作用时间短,热影响区和变形小,可在大气中焊接,而不需气体保护或真空环境。
(2)激光束可用反光镜改变方向,焊接过程中不用电极去接触焊件,因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。
(3)激光可对绝缘材料直接焊接,焊接异种金属材料比较容易,甚至能把金属与非金属焊在一起。
(4)功率较小,焊接厚度受一定限制。
第二章 压力焊与钎焊
§1电阻焊
利用电流通过焊件接头的接触面及其邻近区域所产生的电阻热将焊件局部加热到熔化或塑性状态,并在压力下形成焊接接头的焊接方法。
一、点焊
1、利用柱状电极加压通电,在搭接工件接触面之间焊成一个个焊点的焊接方法,如图所示。
2、焊接过程:
电极压紧工件→通电加热→接触处温度升高熔化(液态熔核)→断电→保持原压力(加大)→液态熔核在压力下凝固结晶,形成焊点。
分流:
当焊接下一个焊点时,有一部分电流会流经已焊好的焊点,称为分流现象,因此两个相邻焊点之间应有一定距离。
两点之间距离小,分流大。
S↑,导电性↑,分流现象越严重,点间距↑。
3、特点:
生产率高、易自动化、焊接变形小、设备复杂,焊前要严格清理工件表面。
应用:
S<4mm的薄板冲压结构及线材的焊接,制造汽车、车厢,飞机等薄壁结构及罩壳和轻工、生活用品等。
二缝焊
1、焊接过程:
与点焊相似,只是用滚动盘状电极代替柱状电极,精确控制通、断电时间,形成连续重叠焊点。
2、特点:
由于焊点重迭50%以上,故密封性好,但分流严重,适于3mm以下薄板。
三对焊
利用电阻热使对接接头在整个断面上连接起来的一种电阻焊方法。
1、电阻对焊:
(1)焊接过程:
对正、夹紧、予压力→通电→塑性状态→增大压力、断电。
(2)特点:
易操作、接头外形光滑、毛刺少、接触面质量影响焊后质量。
应用:
断面简单,Lord<20mm,强度要求不高的件。
2、闪光对焊:
(1)焊接过程:
对正、通电→点接触→面接触熔化→加压、断电。
(2)特点:
接头质量好(飞溅、挤出杂质、夹渣少)、金属损耗多、工件尺寸留较大余量,毛刺多。
应用:
同种、异种金属均可,形状尽量相同,d=0.01mm F=20000m2
刀具、钢轨、管子等。
四、摩擦焊
利用工件接触摩擦生热,将工件端面加热到塑性状态,然后在压力下完成焊接。
1焊接过程:
加压→旋转其一,接触面生热→塑性状态,停转→加压→塑性变形,完成焊接。
2特点:
(1)接头质量好(接头杂质、氧化皮挤出、不易产生气孔、夹渣)。
(2)操作简单、易实现自动控制、生产率高。
(3)设备简单、耗电少(只有闪光焊1/10~1/15)
(4)焊接金属广泛,尤其性能差别大的异种金属,
如:
碳钢+镍基合金、铝+钢
§2 钎焊
利用比母材熔点低的钎料熔入接头间隙完成焊接。
硬钎焊:
钎料熔点450℃以上,焊接接头强度在200MPa以上。
软钎焊:
钎料熔点450℃以下,焊接接头强度一般不超过70MPa。
一、焊接过程:
1、清理工件,搭接
2、钎料放在装配间隙处
3、加热钎料,使之熔化,(毛细作用)使钎料进入间隙内,与金属相互扩散,凝固形成钎焊接头。
二、接头形式:
如图
板料搭接和套接。
接头有较大钎接面,间隙适当。
三、钎剂作用:
1、清除母材表面的氧化膜及其它杂质。
2、改善钎料流入间隙的性能(湿润性)。
3、保护钎料及母材免于氧化,钎剂对焊接质量影响较大
软:
松香、氧化锌等; 硬:
硼酸、氧化物。
四、加热方法:
火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热以及烙铁加热等,烙铁加热加热温度低,只适用于软钎焊。
五、特点:
1温度低,变形小;
2工件尺寸精确;
3同、异种金属均能焊;
4设备简单、易控制;
5整体加热,可焊多条焊缝,生产率高;
6接头强度低,耐温差;
7焊前清理严格。
补充内容:
切割
使固体材料分离的方法称切割。
切割常常是焊接的前道工序,因为被焊工件所需的几何形状和尺寸,绝大多数是通过切割方法来实现的。
现代工程材料切割的方法很多,大致可归纳为冷切割和热切割两大类。
前者是在常温下利用机械能使材料分离,最常见的是剪切、锯切(如条锯、圆片锯、砂片锯等)、铣切等,也包括近年发展的水射流切割;后者是利用热能使材料分离,最常见的是气体火焰切割,等离子弧切割和激光切割等,由于切割时都伴随热过程,故统称为热切割。
一、气体火焰切割
利用气体火焰的热能将金属材料分离的方法称气体火焰切割法,简称气割。
满足气割条件的金属材料有低、中碳钢和低合金钢。
而高碳钢、铸铁、高合金钢以及铜、铝等有色金属及其合金,均难以进行氧气切割。
气割设备简单,操作灵活方便,适应性强;可在任意位置和任意方向,切割任意形状和厚度的工件;生产率高,切口质量也相当好。
广泛用于型钢下料和铸钢件浇冒口的切除,有时可以代替刨削加工,如厚钢板开坡口等。
二、等离子弧切割
利用等离子弧的热能实现金属材料熔化的切割方法称等离子弧切割。
其切割原理如图4-25所示。
利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料,并借助内部或外部的高速气流(或水流)将熔化材料排开。
直至等离子流束穿透工件背面而形成切口。
等离子弧柱的温度高,可达10000~30000℃,远远超过所有金属以及非金属的熔点。
因此等离子弧切割过程不是依靠氧化反应,而是靠熔化来切割材料。
因而其适用范围比气割大得多,能切割绝大部分金属和非金属。
其切口窄。
切割面的质量较好,切割速度快,切割厚度可达l50~200mm。
随着空气等离子弧技术的发展,用空气等离子孤切割厚度20mm以下的碳钢和低合金钢时,由于切割速度快,其综合效益已赶上或超过氧—乙炔切割
三、激光切割
利用激光束的能量对材料进行热切割的方法称激光切割。
它可以切割金属材料和非金属材料,是一种多功能切割工艺方法。
(1)激光熔化切割
象激光深熔焊一样,利用激光加热工件使之熔化,然后喷吹非氧化性气体,排除熔融物质,形成割缝,大多数金属材料的切割都属于这类切割。
(2)激光气化切割
当高功率密度的激光照射到材料表面时,材料在极短时间内被加热到气化点,并以气体或者为气体冲击以液态、固态微粒形式逸出,形成割缝。
由于材料的气化热很大,所以多用非金属材料切割。
(3)激光燃烧切割
利用激光热能将工件加热至其燃点,再用活性气体(如氧气、空气)使其燃烧,并排除燃烧物,形成割口。
其原理类似氧气切割,不同的是利用激光作预热热源。
此法主要用于切割钢、钛、铝等金属材料。
由于激光光斑小,因而切缝细,一般碳钢切缝宽度可小到0.1~0.2mm,切口两边平行并与表面垂直,一般割后不必机械加工,即可直接使用;热影响区仅有0.01~01mm,而且变形很小。
可以实现高速切割,但是,目前因受激光器功率和设备体积的限制,只能切割中、小厚度的材料。
而且随工件厚度增加,切割速度明显下降。
第三章 常用金属材料的焊接
§1 金属材料的可焊性
一、可焊性的概念
金属的可焊性是指被焊金属材料在一定的焊接条件下获得优质焊接接头的难易程度。
同一种金属材料,采用不同的焊接方法、焊接材料和焊接工艺,其焊接性能可能有很大的差别。
包括两方面:
1、接合性能:
焊接接头产生工艺缺陷的倾向,尤其是出现各种裂纹的可能性。
2、使用性能:
焊接接头对使用要求的适应性。
可焊性好:
是用最简单的最普遍的焊接工艺条件,便可以得到优质的焊接接头。
可焊性差:
要用特殊、复杂工艺条件下才得到优质的焊接接头。
二、估算钢材可焊性方法
C对钢的可焊性影响最显着,因此用碳当量来估算钢材的可焊性:
式中:
C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为质量百分数上限。
C当量<0.4%,塑性良好,热影响区淬硬和冷裂倾向小,焊接性优良,一般焊件不会产生裂纹。
C当量=0.4~0.6%,塑性下降,淬硬及冷裂倾向明显,焊接性较差。
焊前适当预热,焊后缓慢冷却。
C当量>0.6%,钢材塑性较差。
淬硬和冷裂倾向严重,焊接性很差,焊前需要高温预热,焊接时要采取减少焊接应力和防止裂纹的工艺措施,焊后需要进行适当热处理等。
实际,除上述估算外,对新材料还应试验,以合理制定工艺方案。
P158(小型抗裂试验法)
§2钢的焊接
一、低碳钢
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。
(2)在低温条件下焊接较大刚度结构钢时,需焊前预热。
常用焊接方法有:
手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊
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- 第4篇 焊接