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2006-2-8 * 摩擦搅拌焊 搅拌摩擦焊是利用一种非耗损的搅拌头，旋转插入被焊零件，然后沿着待焊零件的待焊界面向前移动，通过搅拌头对材料的搅拌、摩擦，使待焊材料加热至塑性状态，在搅拌头高速旋转、挤压带动下，处于塑性状态的焊缝金属环绕搅拌头由前向后移动，在热-机械联合作用下，材料扩散连接形成致密的金属间固相连接 。 2006-2-8 * 摩擦搅拌焊 (1) 生产成本低：不需要填充焊丝、焊剂和保护气体；事先不必进行氧化膜处理;不需要事先的打底焊； (2) 接头性能好：可以得到等强度接头;塑性降低很少甚至不降低；没有气孔、裂纹； (3) 安全性好：焊接过程整洁，不会产生诸如飞溅、辐射等有害物质。 第三章 常用金属材料的焊接 第一节 金属材料的焊接性 １、焊接性的概念 　 金属材料的焊接性即获得优质焊接接头的难 易程度。 焊接性包括两个方面： 工艺焊接性 主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂纹的可能性。 使用焊接性 主要是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能及其他特殊性能。 焊接性可通过估算和试验方法来确定。 二、钢材焊接性的估算方法 用碳当量来评价 对于钢材的焊接性，一般用“碳当量”。即以钢中化学成分折算成碳的影响来估计 WE＝Wc+WMn/6+(WCr+WMo+WV)/5 +(WNi+WCu)/15  根据生产经验： 当WE0.6%时，焊接性不好。焊前预热，焊后缓冷并加热处理，以减小和消除焊接应力，改善焊后组织，以防裂纹。 当WE=0.4%~0.6%时，焊接性较差，焊前要预热，焊后要缓冷。　 当WE0.4%时，焊接性好，无明显淬硬倾向，一般情况下不至于出现焊接裂纹。 三、小型抗裂试验法 常用的试验方法有刚性固定对接试验法、斜Y形坡口试验法、十字接头试验法等。 第二节 碳钢的焊接 一、低碳钢的焊接 低碳钢焊接性好，不需要采取特殊的工艺措施，焊后也不需要进行热处理。 厚度大于50mm的低碳钢结构，常用大电流多层焊，焊后进行内应力退火。低温下焊接应当进行焊前预热。 低碳钢可用各种方法进行焊接。 二、中、高碳钢的焊接 中碳钢随着含碳量的增加，淬硬倾向越加明显，焊接性逐渐变差。 中碳钢焊接特点： （1）热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹。 （2）焊缝金属产生热裂纹倾向较大。 焊前必须预热，减慢冷却速度。 应选用抗裂能力较强的低氢型焊条。细焊条、小电流、开坡口多层焊。 高碳钢焊接性更差，预热温度更高，工艺措施更严格，一般只限采用焊条电弧焊进行修补工作。 第三节 合金结构钢的焊接 焊接性与中碳钢相似。 低合金结构钢焊接特点： （1）热影响区的淬硬倾向 （2）焊接接头的裂纹倾向 冷裂纹倾向大 采取措施： （1）强度级别较低的钢材 常温下与低碳钢相同，低温下或在大刚度、大厚度构件上，要适当增大焊接电流、减慢焊接速度、选用抗裂性强的低氢型焊条。必要时采用预热措施。重要构件厚度大时，必须进行退火处理。 （2）强度级别高的钢材 焊前一般均须预热。焊接时应使热影响区的冷却速度不能过快。焊后去应力退火，消氢处理。 第四章 焊接结构设计 第一节 焊接结构件材料的选择 在满足工作性能要求的前提下，首先考虑选择焊接性较好的材料。 低碳钢和碳当量小于0.4%的碳钢。 低合金结构钢（强度等级低、高） 镇静钢可选作重要的焊接结构。 沸腾钢不易重要焊接结构和压力容器。 异种金属的焊接。 设计焊接结构时，多采用型材。 多采用型钢 2006-2-8 * 第二节 焊接接头的工艺设计 一、焊缝的布置 （1）焊缝布置应尽量分散 （2）焊缝的位置应尽可能对称布置 （3）焊缝避开应力集中和最大应力部位 （4）焊缝远离机加工表面 焊件某些部位精度要求高，必须在加工后才可焊接， 此时焊缝应避开加工表面，以保证原有加工精度。 （5）焊缝分布便于焊接操作 压力容器实物图 二 焊接接头型式 的选择与设计 常用接头型式有四种：对接接头、T字接头、 角接接头和搭接接头。 焊件坡口型式 当板厚超过6mm时，为保证焊透，接头处可根据焊件厚度预制坡口。 Y型和U型坡口只需一面焊，双Y型和双U型坡口得两面施焊。 U型、双U型坡口根部较宽，易焊透。但因坡口加工成本高，仅在重要的动载结构中采用。 * ? 2006-2-8 * 工件 Ar + 焊丝 熔化极氩弧焊 以连续送进 的焊丝作为电极，用氩气（纯度?99.7%）保护 熔池，可供焊 接厚度25mm以 下的板件。 2006-2-8 * 以高熔点的