焊接成型技术.ppt

感谢您的听课！ 2.合金结构钢的焊接：主要介绍强度用钢（高强钢）：按屈服点高低及热处理状态分为热轧钢、正火钢、低碳调质钢、中碳调质钢 （1）热轧钢及正火钢常用焊接方法：手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、压力焊。焊接要点： 抗热裂性比较好 有一定的冷裂倾向，随强度级别升高而增大 沉淀强化钢种有产生再热裂纹倾向。消除应力热处理时应避免600℃保温 热轧钢在制造大厚件时，有层状撕裂危险 存在过热区脆化问题 §7-4 常用金属材料的焊接 （2）低合金高强度钢常用焊接方法：手工电弧焊、气体保护焊、电渣焊及压力焊。主要工艺措施： 预热 选择合适的焊接线能量 后热及焊后热处理 （3）低碳调质钢。焊接要点： 含碳量低、含锰量高，热裂倾向小 冷裂纹倾向比较大，工艺合适可以避免 有一定的再热裂纹敏感性 对层状撕裂不敏感。 有过热区脆化和热影响区软化问题 工艺措施： 焊前预热 避免使用大的焊接线能量 §7-4 常用金属材料的焊接 （4）中碳调质钢。焊接要点： 淬硬倾向大，近缝区易出现马氏体组织，冷裂倾向大 碳及合金元素高，有较大热裂倾向 有再热裂纹倾向 焊后淬火区出现淬硬的马氏体，导致脆化 焊后热影响区总有软化区 工艺措施： 预热及后热 宜采用小线能量焊接 采用低碳、硫、磷焊丝 §7-4 常用金属材料的焊接 (5) 珠光体耐热钢。焊接方法：手工电弧焊为主、埋弧焊和电渣焊也常用 焊接要点： 含碳量和合金元素含量与低碳调质钢相近，焊接性也接近 主要问题是冷裂纹、再热裂纹、粗晶区脆化以及热影响区的软化 工艺措施： 防止冷裂和粗晶脆化，正确选择预热温度和焊后回火温度至关重要 减少软化，应尽可能减少焊接线能量和降低预热温度 防止延迟裂纹，焊后立即进行高温回火 §7-4 常用金属材料的焊接 二、不锈钢的焊接 1.奥氏体不锈钢的焊接：主要问题是热裂纹、脆化、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。含镍量越高，产生热裂倾向越大，越不容易控制（25-20钢比18-8钢热裂倾向大） 热裂防止措施： 严格限制S、P含量 调整焊缝金属组织，金属合金成分 采用小线能量及小截面焊道 接头脆化防止措施： 严格控制焊缝中铁素体含量 多层焊时采用较小线能量 晶间腐蚀防止措施： 尽量降低母材及焊缝中含碳量 采用热量集中的焊接方法 在钢中添加稳定化元素Ti、Nb等 在钢及焊缝金属中加铁素体形成元素 §7-4 常用金属材料的焊接 不锈钢焊接接头晶间腐蚀 1-焊缝腐蚀区，2-热影响区敏化腐蚀区，3-刀蚀区 应力腐蚀开裂防止措施： 焊后消除或减少焊接残余应力 选用奥氏体－铁素体双相组织的母材或 焊接材料 采用高Ni的铬镍不锈钢焊条 焊接奥氏体不锈钢常采用手工电弧焊、钨极氩弧焊和熔化极富氩混合气体保护焊。 §7-4 常用金属材料的焊接 2.马氏体不锈钢的焊接。可分两类：Cr13系列和Cr12为基多元合金强化马氏体钢。和低碳、中碳调质钢类似，主要问题是冷裂纹和脆化。 拘束度较大或含氢量较高时，在焊缝或近缝区可能产生冷裂纹 预热是防止这类钢产生冷裂纹的重要措施。但预热温度要控制不要超过400℃，以防止产生475℃脆性 为防止冷裂，马氏体钢（F11钢除外）焊后应立即进行高温回火 常用方法为手工电弧焊和钨极氩弧焊 §7-4 常用金属材料的焊接 3.铁素体不锈钢的焊接。主要问题是热影响区脆化和常温冲击韧度较低 工艺措施： 焊接时，就尽量缩短400℃ ~ 600℃和650℃ ~ 850℃的加热和冷却时间 可采用小功率，高焊速进行焊接，尽量减少焊缝截面，且不要连续焊接 为防止高铬铁素体钢的室温韧性的大幅度降低接头上产生裂纹，常进行低温（70℃~150℃）预热，使接头处于富有韧性状态下，这样可以有效地防止裂纹的产生 常用手工电弧焊，通常需预热及焊后热处理 §7-4 常用金属材料的焊接 三、有色金属的焊接 1.铝及铝合金的焊接。只有变形铝合金可以焊接。主要问题是气孔、热裂纹及接头性能变化。热处理强化铝有较高热裂倾向 热裂纹防止措施： 关键在于选择合适焊丝，控制焊缝成分和配以合理规范参数 硬铝及超硬铝由于成分复杂产生裂纹倾向大，在原合金系统中进行成分调整难以改善抗裂性。因此，常用含硅5%（质量分数）的AL-Si焊丝（SALSi-1）来解决裂纹问题 采用热能集中的焊接方法，有利于减少裂纹。裂纹倾向大的铝合金，不宜采用大电流和高焊速 §7-4 常用金属材料的焊接 气孔防止措施（以纯铝、铝镁合金为突出）： 减少氢的来源 合理选择规范参数 采用Ar＋少量CO2或O2混合气体保护焊 对厚的工件适当预热 §7-4 常用金属材料的焊接 2.铜及铜合金的焊接。焊接时主要问题： 焊缝成形能力差 焊缝热裂倾向大 气孔倾向严重 接头性能下降 建议： 薄板以钨极氩弧焊、