常用金属材料的焊接及工艺.pptx

第四节常用金属材料的焊接一、金属材料的焊接性1、焊接性的概念是指被焊金属在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。焊接性是一个相对的概念。如:Al、Ti2、焊接性的评定指标材料经焊接后焊接接头产生缺陷的倾向性大小,如裂纹,(工艺焊接性);焊接接头在使用中的可靠性,包括焊接接头的力学性能和其它特殊性能,(使用焊接性)。焊接性通常通过抗裂性试验、力学性能试验等确定。3、钢材焊接性的评定方法钢材焊接性的影响因素:(1)材料的化学成分:Wc↑→焊接性↓接头淬硬程度是引起焊接裂纹的原因。(2)焊接方法,焊接材料,焊件结构根据经验分析:1)C当量<%时,焊接性好。一般的焊接工艺条件下,不会产生裂纹;厚大件或在低温焊接时需预热;2)C当量=~%时,塑性降低,淬硬倾向逐渐明显,焊接性较差。需焊前预热,采取工艺措施;3)C当量>%时,塑性差,淬硬倾向大,焊接性差。焊接前、中、后需都需采取措施。练****试比较下列钢材的焊接性09Mn2Cu的碳当量为:09MnV的碳当量为:14MnMoV的碳当量为:Ceq值越大,焊接性差;且工件板厚越厚,焊接性差。1、碳钢的焊接低碳钢的焊接1)焊接性:焊接性良好——Wc<%,CE<%,一般不会产生淬硬、冷裂倾向。2)焊接工艺:一般不需要预热,不需要特殊的焊接工艺措施,焊后也不需要进行热处理;对于在低温焊接时或厚大件(>50mm)需预热或焊后热处理。二、常用钢材的焊接手工电弧焊时,根据母材强度等级一般选用酸性焊条E4303(J422)、E4320(J424)等;承受动载荷、结构复杂的厚大焊件,选用抗裂性好的碱性焊条E4351(J427)、E4316(J426)等。埋弧焊时,一般选用焊丝H08A或H08MnA配合焊剂HJ431。2)中碳钢焊接的主要特点(存在问题):中碳钢的焊接:焊接性较差1)焊接性:Wc=~%C当量≥~%可焊性较差,随C↑,由中变差。1)“HAZ”区产生淬硬组织M及冷裂纹;2)焊缝金属易产生热裂纹。防止裂纹(冷裂、热裂)工艺措施:1)选用抗裂性能好的低H型焊条J506、J507等2)焊前预热;↓应力、↓冷速Wc<%预热150~250℃;C、件厚↑,预热250~350℃。2、低合金结构钢的焊接焊接结构中,用得最多的是低合金结构钢。主要用于建筑结构和工程结构,如压力容器、锅炉、桥梁、船舶、车辆和起重机械等。(1)焊接主要问题如下:①热影响区有淬硬倾向:淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有关。普低钢以热轧或正火状态供应,按σs分六级:300、350、400低等级(强度)普低钢或低合金钢450、500、550高等级(强度)普低钢或低合金钢1、300、350、400低等级(强度)焊接特点:C当量<%焊接性良好。300级与Q235A(A3)几乎无差别。16Mn(Q345为350级)可与低碳钢同等对待。等级↑,“HAZ”区淬硬倾向↑,但只要规范得当(低H型焊条、预热150~250℃、板厚>20mm焊后热处理)仍可得良好的质量。2、450、500、550高等级(强度)焊接特点:C当量=~%焊接性稍差。淬硬倾向增加,热影响区容易产生马氏体组织,硬度明显增高,塑性和韧度则下降。2、低合金结构钢的焊接强度级别高,易出现冷裂纹;级别↑,裂纹加剧。影响冷裂纹的因素三方面:焊缝及“HAZ”的含H量;(重要因素)“HAZ”的淬硬程度;接头处残余应力大小。(又称延迟裂纹)②焊接接头的裂纹倾向:2、低合金结构钢的焊接(1)焊接主要问题如下:①热影响区有淬硬倾向:(2)低合金结构钢焊接生产中采取的措施:,一般和低碳钢一样;、压力容器等重要构件,当厚度大于20mm时,焊后必须进行退火处理,以消除应力。,焊前一般均需预热;焊接时,应调整焊接参数,以控制热影响区的冷却速度。焊后还应进行热处理以消除内应力。2、低合金结构钢的焊接