金屬材料的焊接性

2022-09-13 18:42:04 字數 1612 閱讀 3683

3)選擇合適的焊接方法和規範,降低焊件冷卻速度。

5. 普通低合金鋼的焊接

屈服強度294~392mpa的普通低合金鋼,其ce大多小於0.4%,焊接效能接近低碳鋼。焊縫及熱影響區的淬硬傾向比低碳鋼稍大。

常溫下焊接,不用複雜的技術措施,便可獲得優質的焊接接頭。當施焊環境溫度較低或焊件厚度、剛度較大時,則應採取預熱措施,預熱溫度應根據工件厚度和環境濕度進行考慮。焊接16mn鋼的預熱條件如表 6- 4所示。

強度等級較高的低合金鋼,其ce=0.4~0.6%,有一定的淬硬傾向,焊接性較差。應採取的技術措施是:

盡可能選用低氫型焊條或使用鹼度高的焊劑配合適當的焊絲;按規範對焊條進行烘乾,仔細清理焊件坡口附近的油、鏽、汙物、防止氫進入焊接區;焊前預熱,一般預熱溫度超過150℃;焊後應及時進行熱處理以消除內應力。

表 6- 4焊接16mn鋼的預熱條件

6. 奧氏體不鏽鋼的焊接

奧氏體不鏽鋼是實際應用最廣泛的不鏽鋼,其焊接效能良好,幾乎所有的熔化焊方法都可採用。焊接時,一般不需要採取特殊措施,主要應防止晶界腐蝕和熱裂紋。

奧氏體不鏽鋼由於本身導熱係數小,線膨脹係數大,焊接條件下會形成較大拉應力,同時晶界處可能形成低熔點共晶,導致焊接時容易出現熱裂紋。因此,為了防止焊接接頭熱裂紋,一般應採用小電流、快速焊,不橫向擺動,以減少母材向熔池的過渡。

7. 鑄鐵的焊補

鑄鐵焊補的主要困難是:焊接接頭易產生白口組織,硬度很高,焊後很難進行機械加工;焊接接頭易產生裂紋,鑄鐵焊補時,其危害性比形成白口組織大;鑄鐵含碳量高,焊接過程中熔池中碳和氧發生反應,生成大量co氣體,若來不及從熔池中逸出而存留在焊縫中,焊縫中易出現氣孔。

鑄鐵的焊補,一般採用氣焊、焊條電弧焊,對焊接接頭強度要求不高時,也可採用釺焊。鑄鐵的焊補過程根據焊前是否預熱,可分為熱焊和冷焊兩類。

8. 鋁及鋁合金的焊接

鋁及鋁合金焊接的困難主要是鋁容易氧化成al2o3。此外,鋁及鋁合金液態時能吸收大量的氫氣,但在固態幾乎不溶解氫,熔入液態鋁中的氫大量析出,使焊縫易產生氣孔;鋁的熱導率為鋼的4倍,焊接時,熱量散失快,需要能量大或密集的熱源,同時鋁的線膨脹係數為鋼的2倍,凝固時收縮率達6.5%,易產生焊接應力與變形,並可能產生裂紋;鋁及鋁合金從固態轉變為液態時,無塑性過程及顏色的變化,因此,焊接操作時,很容易造成溫度過高、焊縫塌陷、燒穿等缺陷。

鋁和鋁合金的焊接常用氬弧焊、氣焊、電阻焊和釺焊等方法。

鋁及鋁合金的焊接無論採用哪種焊接方法,焊前都必須進行氧化膜和油汙的清理。

7. 銅及銅合金的焊接

銅及銅合金焊接性較差,焊接接頭的各種效能一般均低於母材。

銅及銅合金焊接的主要困難是:銅及銅合金的導熱性很強,焊接時熱量很快從加熱區傳導出去,導致焊件溫度難以公升高,金屬難以熔化,以致填充金屬與母材不能很好的熔合;銅及銅合金的線膨脹係數及收縮率都較大,並且由於導熱性好,而使焊接熱影響區變寬,導致焊件易產生變形;另外,銅及銅合金在高溫液態下極易氧化,生成的氧化銅與銅形成易熔共晶體沿晶界分布,使焊縫的塑性和韌度顯著下降,易引起熱裂紋;銅在液態時能溶解大量氫,而凝固時,溶解度急劇下降,焊接熔池中的氫氣來不及析出,在焊縫中形成氣孔。同時,以溶解狀態殘留在固態金屬中的氫與氧化亞銅發生反應,析出水蒸汽,而水蒸汽不溶於銅,但以很高的壓力狀態分布在顯微空隙中導致裂縫產生所謂氫脆現象。

目前焊接銅及其合金較理想的方法是氬弧焊。對質量要求不高時,也常採用氣焊,焊條電弧焊和釺焊等。

金屬材料焊接工藝考點

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