第八章 金属焊接成型三

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8.4常用金属材料的焊接一.金属的焊接性能1.金属焊接性能的概念金属的焊接性能是指在一定焊接工艺条件下(焊接方法，焊接材料，工艺参数及结构形式)金属能获得优质焊接接头的能力。形成优质接头，不出工艺性能现工艺缺陷的能力焊接性能使用性能在使用条件下安全工作的能力

2.影响金属焊接性能的因素金属的焊接性能与其化学成分、组织结构有关金属的焊接性能与焊接时的工艺条件有关3.金属焊接性能的评定国际焊接学会推荐的碳当量法：

MnCr+Mo+VNi+CuC当量=C+6++(%)155CE

CE0.4——可焊性良好;CE=0.4~0.6——可焊性中等;CE0.6——可焊性差;

二.常用金属材料的焊接1.钢的焊接低碳钢(CE0.25%)低碳钢的焊接性能是最好的,用任何一种焊接方法和用最普通的焊接工艺都能获得优质的焊接接头。低碳钢可以焊接各种大、中、小型结构件。工艺措施：*低温时焊接厚度大，刚性大的结构件时，应预热，否则易出裂纹；*重要结构件应作热处理，消除焊接应力；

中碳钢(CE≈0.25%~0.6%)中碳钢的可焊性为中等,焊缝区易产生热裂纹，热影响区则易产生淬硬组织(马氏体)导致产生冷裂，根据具体的焊接件结构尺寸，要选择适当的焊接方法和焊接工艺。中碳钢的焊接主要是在铸造、锻造毛坯的组合件及补焊中应用。工艺措施：*焊前预热，焊后缓冷；*选用碱性焊条；*焊接采用小电流，多层焊工艺，焊件开坡口；

高碳钢(CE0.6%)高碳钢的焊接特点与中碳钢的焊接基本一致,但其焊接性能差，焊接时必需使用特别的焊接工艺和焊后热处理。高碳钢一般不用来制造焊接结构件，寻常用于铸造、锻造毛坯缺陷的修补工作。低合金结构钢低合金结构钢低合金低强度钢(强度级别≤400MPa)低合金高强度钢(强度级别≥400MPa)

低合金低强度钢(CE0.4%)焊接与低碳钢相像低合金高强度钢(CE0.4%)焊接与中碳钢相像

不锈钢(特别性能的合金钢)焊接特点*碳含量不高而合金元素(特别是Cr)含量高，焊接时简单发生晶界腐蚀；*耐热，导热率小，线膨胀系数大，焊接时容易出现热裂纹；焊接工艺措施*小电流(比焊接低碳钢时低20%),快速焊，强制冷却；*焊接电弧短，减少加热范围；*大焊缝多层焊时，应等前一层冷至60℃以下，再焊后一层；

2.铸铁的焊接由于铸铁的焊接性能差(焊缝组织为白口组织；焊缝易产生裂纹、气孔；熔池金属易流失；),因此不能用焊接的方法来生产结构件,只能进行工件的局部修补工作。焊接方法*热焊法焊补前将铸件全部或局部预

热到600~700℃,并在焊接过程中保持一定的温度,且焊后缓冷。*冷焊法焊补前对铸件预热到400℃以下进行焊接。

3.常用有色金属的焊接(1)铜及铜合金的焊接焊接特点*难熔合——主要是导热系数大；*易变形——热影响区宽；*易产生裂纹——高温下简单氧化，生成Cu2O;*易产生气孔——吸气严重(主要H2);焊接方法紫铜和青铜：一般用氩弧焊；黄铜：气焊；工艺措施采用有脱氧作用的焊丝；焊前清理焊件和焊丝；焊前预热，焊后热处理。

(2)铝及铝合金的焊接焊接特点*易氧化——简单生成Al2O3,形成夹渣;*易产生气孔——吸气严重(主要H2);*易产生裂纹——高温时强度低，塑性差；*操作困