第四篇焊接介绍.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第三章 常用金属材料的焊接 一、焊接性的概念 金属材料的焊接性是指被焊金属在采用一定的焊接方法，焊接材料、工艺参数及结构形式条件下获得优质焊接接头的难易程度。 焊接性不是一成不变的，同一种金属材料，采用不同的焊接方法，焊接材料及焊接工艺，焊接性可有很大差别。 焊接性包括两个方面：一是工艺焊接性，二是使用焊接性 （接头使用中的可靠性） 二、钢材焊接性的估算方法 影响钢材焊接性的主要因素是化学成分，碳的影响最为明显，其它元素影响可折合成碳的影响。 计算公式见P157 w(c)当量＝w(c)+w(Mn)/6+(w(Cr)+w(Mo) +w(v)]/5+[W(ni)+w(Cu)]/15(％) 式中各元素符号为钢中相应元素的质量百分数 第一节 金属材料的焊接性 根据经验： w(c)当量＜0.4％时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，焊接性 良好。一般焊接工艺条件下，焊件不会产 生裂纹。但厚大工件或在低温下焊接时， 应考虑预热。 w(c)当量＝0.4％～0.6％时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，焊 接性能相对较差。焊前工件需要适当预 热，焊后要缓冷。要采取一定的工艺措施 才能防止裂纹。 w(c)＞0.6％时， 钢材塑性较低，淬硬倾向明显，焊接性 不好，焊前必须预热到较高的温度，焊接时 要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措 施，焊后要进行适当的热处理。 注意，当量法估算是粗略的，因为钢材的焊接性还受结构刚度、 焊后应力条件、环境温度等因数影响，实际工作中根据实 际情况进行抗裂试验及焊接接头使用焊接性的试验。 三、小型抗裂试验法 焊完后在室温下放置24小时，先检查焊缝及热影响区有无表面裂纹，再从垂直焊缝方向切取厚度为15mm的金相磨片两块，进行低倍放大检查是否存在内裂纹。可初步评定材料的焊接性。而后调整工艺 (如预热、缓冷等)再焊接试板，直至不产生裂纹。 第二节 碳钢的焊接 一、低碳钢的焊接 低碳钢的含碳量≤0.25％，其塑性好。一般没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。不需要采取特殊的工艺措施，除电渣焊外，通常在焊后不需要进行热处理。 厚度＞50mm的低碳钢结构，常用大电流多层焊，焊后应进行消除内应力退火。低温下焊接刚度较大的结构时，应焊前预热。 低碳钢应用最广泛的是焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等。 采用熔焊法焊接钢结构时，焊接材料及工艺的选择主要应保证焊接接头与工件材料等强度。焊条电弧焊焊接一般低碳钢结构，可选用E4313（J421）、E4303（J422）、E4320（J424）焊条 焊接动载荷结构、复杂结构、或厚板结构时，应选用 E4316（J426）、 E4315（J427）、 E5015（J507）焊条 埋弧焊时，一般采用H08A或H08MnA焊丝配焊剂431进行焊接 二、中、高碳钢的焊接 中碳钢含碳量在0.25％～0.6％之间。随着含碳量的增加，淬硬倾向越加明显，焊接性逐渐变差，生产中主要焊接各种中碳钢的铸件和锻件。 中碳钢的焊接特点： 1.热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹。 中碳钢属淬火钢，热影响区金属被加热超过淬火温度区段时，受工件低温部分的迅速冷却作用，出现马氏体等淬硬组织。 2.焊缝金属产生热裂倾向大。 工件材料中的含C、S、P量远远高于焊芯，工件材料熔化后进入熔池使焊缝金属含碳量增加，塑性下降。再加上S、P等杂质存在焊缝及熔合区，在相变前可能因内应力而产生裂纹，因此，焊前必须预热，同时减慢 热影响区的冷却速度以免产生淬硬组织。 中碳钢多用焊条电弧焊。厚件可采用电渣焊，焊后 进行热处理。焊条应采用抗裂性能较好的低氢焊条。要求焊缝和工件材料等强度时，可选用E5016(J506)、E5015(J507)、E6