常用金属材料的焊接

1、 一、金属材料的焊接性（一、金属材料的焊接性（GB/T3375-94GB/T3375-94）：）： 焊接性是一个相对概念，非一成不变。焊接性受：焊接性是一个相对概念，非一成不变。焊接性受：材料、焊接方法、构件类型、使用要求等因素影响。材料、焊接方法、构件类型、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头在使用中的可靠性，如力学性能、和其他性接头在使用中的可靠性，如力学性能、和其他性能。能。1.1.碳当量估算法碳当量估算法 w(C) 当量w

2、(C)+ （C）当量0.4时焊接性良好；（C）当量0.40.6时焊接性相对较差；（C）当量0.4：焊接性不好。6)(nMw5)()()(VwMwCwor15)()(uiCwNw根根据据经经验验 试验法试验法。焊完的试件经48h时效后再作裂纹的检测和解剖。产生的裂纹可分为根部裂纹、表面裂纹、断面裂纹三种形式，如图65所示。一般用裂纹率作为评定标准一般用裂纹率作为评定标准：插销试验法具有以下优点：插销试验法具有以下优点：1)试件尺寸小，底板与插销材料试件尺寸小，底板与插销材料又不必完全相同而且底板可重复使又不必完全相同而且底板可重复使用，节约材料。用，节约材料。2)改变焊接线能量及底板厚度，改变焊

3、接线能量及底板厚度，即可得到不向的冷却速度。即可得到不向的冷却速度。3)因插销尺寸小，故可从试验材因插销尺寸小，故可从试验材料的任意方向取样，也可以从焊缝中料的任意方向取样，也可以从焊缝中取样来研究焊缝金属的裂纹敏感性。取样来研究焊缝金属的裂纹敏感性。它的主要缺点则是，环形缺口往它的主要缺点则是，环形缺口往往不可能整个圆周都恰好处于相同的往不可能整个圆周都恰好处于相同的温度下，这就影响试验结果的准确性，温度下，这就影响试验结果的准确性，造成数据分散，再现性不很好。造成数据分散，再现性不很好。 （1 1）需预热焊件（）需预热焊件（100100150150）；）； （2 2）或用大电流多层焊；）或

4、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。 低碳钢适宜各种焊接方法。应用较广有低碳钢适宜各种焊接方法。应用较广有：中、高碳钢中、高碳钢W c0.25W c0.25以上，属淬硬钢，含碳量以上，属淬硬钢，含碳量增加，淬硬、裂纹倾向增加，焊接性明显变差。增加，淬硬、裂纹倾向增加，焊接性明显变差。 为此为此措施有：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。高碳钢工件一般只限高碳钢工件一般只限于修补工作于修补工作。 一、低

5、碳钢的焊接一、低碳钢的焊接 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 ：低碳钢含碳量低碳钢含碳量0.250.25没有淬硬、冷裂倾向，焊接性良好；通没有淬硬、冷裂倾向，焊接性良好；通常无须热处理。常无须热处理。合金结构钢分为机械制造用合金结构钢和低合金高强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（度钢（工程工程: :桥梁、建筑、车辆、船舶等用钢桥梁、建筑、车辆、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（屈服）强度分等级，常用焊条电弧焊和埋弧一般按（屈服）强

6、度分等级，常用焊条电弧焊和埋弧焊焊接，其焊接材料选用如下表：焊焊接，其焊接材料选用如下表：钢号焊条电弧焊焊条牌号埋弧焊预热温度新标准旧标准焊丝牌号焊剂牌号Q29509Mn2J422, J423H08AHJ431不预热不预热Q34516Mn nJ502, J507H08MnA HJ431不预热不预热Q39515Mn nVJ556, J557H08Mn2Si HJ431 100 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（3Cr133Cr13）；）； （2 2）铁素体型）铁素体型(F)(F)不锈钢（不锈钢（1Cr1

7、71Cr17）；）； (3)(3)奥氏体型奥氏体型(A)(A)铬镍不锈钢（铬镍不锈钢（1Cr18Ni91Cr18Ni9或或Cr25Ni20Cr25Ni20） 但应用最广的是奥氏体型铬镍不锈钢。但应用最广的是奥氏体型铬镍不锈钢。根据铸铁的焊接表现，铸铁的焊补常采用方法有：根据铸铁的焊接表现，铸铁的焊补常采用方法有：气焊、焊条电弧焊（个别大件可用电渣焊）。气焊、焊条电弧焊（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（600600700700），焊后缓冷。能防止白口和），焊后缓冷。能防止白口和

8、裂纹，焊质好；焊后可切削。但成本高，劳动条件差。裂纹，焊质好；焊后可切削。但成本高，劳动条件差。对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便。专用铸铁棒焊对铸铁进行热焊补使用气焊比较方便。专用铸铁棒焊条，配以条，配以CJ201CJ201气焊焊剂。气焊焊剂。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400400）。冷焊法方便、灵）。冷焊法方便、灵活、效率高、成本低、劳动条件好。活、效率高、成本低、劳动条件好。冷焊法关键：焊条的选用。冷焊法关键：焊条的选用。 冷焊法以焊条电弧焊为冷焊法以焊条电弧焊为多。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，选钢芯或铸铁芯

9、铸铁焊条；一般非加工面焊补，选钢芯或铸铁芯铸铁焊条；如：如： E5016E5016、高钒、高钒Z116Z116； 2.2.重要铸件加工面的焊补，选镍基铸铁焊条；重要铸件加工面的焊补，选镍基铸铁焊条；如如 EZNiEZNi (Z308)(Z308)； 3.3.焊后须加工的灰铁件的焊后须加工的灰铁件的 焊补，选铜基铸铁焊条；焊补，选铜基铸铁焊条；如：如： EZNiCuEZNiCu (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。其特点：其特点： （1 1）难熔合；（）难熔合；（2 2）易变形。）易变形。 原因原因：铜导热性很高（纯铜为低碳钢的铜导热性很高（纯铜为低碳钢的8 8倍），倍）， 散热快，难焊透散热快，难焊透。液态铜易氧化生成液态铜易氧化生成CuCu2 2O O与铜的低熔点共晶体，是造与铜的低熔点共晶体，是造成开裂的原因；成开裂的原因；液态铜易吸气生成气孔，等。液态铜易吸气生成气孔，等。铜及铜合金的焊接常采用氩弧焊、气焊、焊条电弧铜及铜合金的焊接常采用氩弧焊、气焊、焊条电弧焊、埋弧焊和钎焊等。其中氩弧焊主要用于焊接紫铜和焊、埋弧焊和钎焊等。其中氩弧焊主要用于焊接紫铜和青铜；气焊用于焊接黄铜件多。青铜；气焊用于焊接黄铜件多。 铝及铝合金的焊接主要问题是：铝及