第三章连接成形介绍.ppt

第三章 连接成形 第三章 连接成形 三、不锈钢的焊接 不锈钢是高合金钢，其中WCr＞12%。有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等。其中以奥氏体不锈钢的焊接性最好 。 （一）奥氏体不锈钢的焊接性 晶间腐蚀：属于焊接接头的使用性能问题。 原因：焊接时，在450℃-850℃温度范围停留时，在接头的晶界处析出高铬碳化物 （Cr23C6 )，引起晶粒表层含铬量降低，形成贫铬区。 预防措施：a、控制焊缝金属的含碳量；b、加入稳定化元素Ti, Nb等。 热裂纹 ：属于焊接接头的接合性能问题。 原因：树枝晶方向性强、（S、P）低熔点共晶产物、热导率小（约为低碳钢的1/3)，线胀系数大（比低碳钢大50%)。 防止办法：选用含碳量很低的母材和焊接材料；采用含适量Mo、Si等铁素体形成元 素的焊接材料，使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织，减少偏析。 第三章 连接成形 （二）奥氏体不锈钢的焊接工艺 常用方法：手工电弧焊、氩弧焊和埋弧焊。 在焊接工艺上，主要应注意以下问题 (1)防止晶间腐蚀和热裂纹：采用小电流、快速焊，一般焊接电流应比焊接低碳钢时低20%。 (2)保证耐腐蚀性：焊接电弧要短，且不作横向摆动，焊缝尽量一次焊完。 (3)多层焊时，应等前面一层冷至60℃以下，再焊后一层；双面焊时先焊非工作面，后焊与腐蚀介质接触的工作面。 (4)防止晶间腐蚀：在条件许可时，可采用强制冷却，必要时可进行稳定化处理，消除产生晶间腐蚀的可能性 注：一般熔焊方法均能用于奥氏体不锈钢的焊接。 第三章 连接成形 四、铸铁的补焊 （一）铸铁的焊接性 铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口铸铁和裂纹。 避免出现白口：采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料、镍基合金、铜镍合金、高钒钢等、预热缓冷使石墨充分析出、采用钎焊。 防止裂纹的措施：采用纯镍或铜镍焊条、焊丝；加热减应区以减小焊缝上的拉应力；采取预热、缓冷、小电流、分散焊等措施减小焊件温度差。 （二）铸铁补焊方法及工艺 铸铁补焊采用的焊接方法参见表3-9：手工电弧焊补焊采用的铸铁焊条牌号见表3-10。 手工电弧焊补焊的方法有以下几种。 (1)热焊及半热焊。焊前将焊件预热到一定温度（400℃以上），采用同质焊条，选择大电流连续补焊，焊后缓冷。 (2)冷焊。采用非铸铁型焊条，焊前不预热，焊接时采用小电流、分散焊，减小焊件应力。焊缝的强度、颜色与母材不同。 第三章 连接成形 第三章 连接成形 第三章 连接成形 五、非铁金属的焊接 （一）铜及铜合金的焊接 铜及铜合金的焊接性较差，焊接时的主要问题有： （1）难熔合。铜的特点是热导率大，散热快； （2）裂纹倾向大。铜在高温下氧化，形成的氧化亚铜(Cu2O）与铜形成低熔共晶体（Cu2O十Cu)分布在晶界上，容易产生热裂纹。 （3）焊接应力和变形较大。是由于铜的线胀系数大、收缩率也大、热导率大，焊接热影响区宽造成的。 （4）容易产生气孔。是由氢气在液态铜和固态铜中的溶解度不同引起的， 。 铜及铜合金的焊接方法：氩弧焊、气焊、手工电弧焊。其中氩弧焊是焊接紫铜和青铜最理想的方法，黄铜焊接常采用气焊 焊接铜及铜合金时应采取以下措施： （1）在焊接材料中加入脱氧剂，如磷青铜，防止Cu2O的产生 ； （2）清除焊件、焊丝上的油、锈、水分，减少氢的来源，避免气孔的形成； （3）焊前预热，焊后锤击焊缝或进行再结晶退火，减小残余应力、破坏低熔共晶。 第三章 连接成形 （二）铝及铝合金的焊接 铝及铝合金常用的焊接方法：亚弧焊、电阻焊、气焊。在常用的焊接方法中铝及铝合 金具有良好的焊接性能。 常用焊丝：丝301（纯铝焊丝）、丝311（铝硅合金焊丝）、丝321（铝--锰合金焊 丝）和丝331（铝镁合金焊丝）。 铝及铝合金在焊接的主要问题： （1）铝及铝合金表面极易氧化，形成高熔点的（Al2O3）夹杂； （2）液态铝大量溶解氢，焊缝快速凝固时，由于氢气的析出，在焊缝中形成气孔； （3）线膨胀系数和结晶收缩率很大，因而焊接应力很大，焊接接头容易产生裂纹； （4）由于熔点较低，操作时难以掌握加热温度，容易出现烧穿、焊瘤等缺陷。 铝及铝合金在焊接时的工艺措施： (1)焊前清理，去除焊件表面的氧化膜、油污、水分，便于焊接时的熔合，防止气孔、夹渣等缺陷； (2)对厚度超过5~8mm的焊件，预热至100~300℃，以减小焊接应力，避免裂纹，且有利于氢的逸出，防止气孔的产生； (3)焊后清理残留在接头处的焊剂和焊渣，防止其与空气、水分作用，腐蚀焊件。 第