名詞解釋
金屬材料焊接性: 金屬材料在限定的施工條件下焊接成規定設計要求的構件，並滿足預定服役要求的能力
非合金鋼（碳鋼）是指以鐵為基礎、以碳為合金元素，碳的質量分數一般不超過1.4%的鋼
金屬材料焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應性，它包括工藝焊接性和使用焊接性。
工藝焊接性是指金屬材料對各種焊接方法的適應能力，也就是在一定的焊接工藝條件下能否獲得符合要求的優質焊接接頭的能力。
使用焊接性是指焊接接頭或整體結構滿足技術條件中所規定的使用效能的能力。
碳當量法: 將鋼中各種元素都按相當於若干含碳量折合並疊加起來求得碳當量。
焊接冷裂紋敏感指數：焊接冷裂紋敏感指數（pc）不僅包括了母材的化學成分，又考慮了熔敷金屬含氫量與拘束條件（板厚）的作用。
碳素鋼是以鐵為基本成分，含有少量碳（w(c)≤1.3%）的鐵碳合金。
不鏽鋼是指主加元素鉻的質量分數w(cr)＞12%的鋼，它在空氣中具有不生鏽的特性。
不鏽鋼是指能耐空氣、水、酸、鹼、鹽及其溶液和其他腐蝕介質腐蝕的、具有高度化學穩定性的合金鋼的總稱。
均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質的金屬表面全部產生腐蝕的現象
應力腐蝕破裂是指在拉伸應力與電化學介質的共同作用下，因陽極溶解過程而引起的斷裂。
晶間腐蝕是起源於金屬表面沿金屬晶界發生的有選擇的深入金屬內部的腐蝕。在腐蝕介質中工作一段時間後可能發生區域性沿著晶粒邊界的腐蝕，一般稱此種腐蝕為晶間腐蝕
在高溫下工作，並具有一定強度和抗氧化、耐蝕能力的鐵基合金稱之為耐熱鋼
點蝕是指在金屬表面產生的尺寸約小於1.0㎜的穿孔性或蝕坑性的巨集觀腐蝕。
刀狀腐蝕簡稱刀蝕，它是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕，只發生在含有ti、nb等穩定化元素的奧氏體不鏽鋼焊接接頭中。腐蝕部位沿熔合線發展，處於haz的過熱區，由於區域很窄（電弧焊一般為1.0～1.
5㎜），形狀有如刀削切口，故稱為刀狀腐蝕。
奧氏體不鏽鋼在加熱到450～850℃時，對晶間腐蝕最敏感，此溫度區間稱敏化溫度區。
cr-mo耐熱鋼及焊接接頭在350～500℃溫度區間長期執行過程中發生脆變的現象稱為回火脆性。
熱焊一般是將焊件整體或區域性預熱到600～700℃進行補焊，焊後緩冷；
預熱溫度為300～400℃時稱為半熱焊
中碳鋼中碳的質量分數為wc=0.25%～0.60%
用於機械零件和各種工程結構的鋼統稱為結構鋼
簡答、論述
碳素鋼低碳鋼焊接性焊接性優良焊接時一般不需預熱、控制道間溫度和後熱，焊後也不必採取熱處理來改善組織，可以說在整個焊接過程中不需要特殊的工藝措施焊成的接頭塑性和衝擊韌度也很好。 但要注意1）低碳鋼母材不合格，含碳、硫過高，焊接時可能出現裂紋；2）採用舊冶煉方法生產的低碳轉爐鋼，因含氮高，雜質較多，冷脆性和時效敏感性大，焊接接頭質量低，焊接性較差；3）焊接沸騰鋼在工藝上應採取必要措施，防止裂紋；4）如果焊接時熱輸入過大，會使熱影響區過熱區出現粗晶組織，使熱影響區韌性降低。
焊接工藝1．焊接方法低碳鋼焊接性良好，幾乎可以選擇所有的焊接方法，並能保證焊接接頭的良好質量。
2．焊接材料選擇焊接材料應根據母材強度等級及工作條件來選擇焊接材料，即遵循等強匹配原則。
3． 低碳鋼施焊工藝要點低碳鋼焊接一般不需要特殊的工藝措施，但在工件厚度較大或環境溫度較低（t≤0℃）時，會因冷速加快而導致接頭裂紋傾向增加，有可能產生裂紋。
因此焊接時應採取如下工藝措施： 1）焊前預熱，焊接時保持道間溫度。 2）採用低氫或超低氫型焊接材料。
3）定位焊時加大焊接電流，減慢焊接速度，適當增加定位焊縫截面和長度。必要時施加預熱。4）連續施焊整條焊縫，避免中斷。
5）在坡口內引弧，避免擦傷母材，注意熄弧時填滿弧坑6）不在低溫下進行成形、矯正和裝配。7）盡可能改善嚴寒的勞動條件。上述措施可單獨使用有時需要綜合使用。
低碳鋼的特殊焊接工藝：1．窄間隙埋弧焊 2．窄間隙自動mig全位置焊 3．tig焊封底背面成形工藝 4．多頭mig焊
低合金鋼熱軋及正火鋼焊接性熱軋及正火鋼中碳和合金元素的含量都較低，焊接性總體來看較好，但隨合金元素含量的增加，焊接性變差。焊接時需要注意的問題是焊接裂紋和熱影響區效能變化。
一、焊接裂紋
1．焊接結晶裂紋在母材化學成分正常，焊接材料和焊接引數選擇正確的情況下，一般不會產生熱裂紋。若母材中的碳與硫同時居上限或嚴重偏析，則有可能產生結晶裂紋，應採取必要的防止措施。
2．焊接冷裂紋在產生冷裂紋的三要素中，淬硬組織和材料有關。熱軋及正火鋼中由於加入了一定的合金元素，淬硬傾向比低碳鋼要大些。
3．消除應力裂紋在熱軋及正火鋼中，18mnmonb和14mnmov對消除應力裂紋比較敏感，可採取提高預熱溫度或焊後立即熱處理等措施來防止消除應力裂紋的產生。
4．層狀撕裂層狀撕裂主要與鋼的冶煉軋制質量、板厚、接頭形式和z向應力有關，與鋼材強度無直接關係。
二、熱影響區效能變化熱軋及正火鋼焊接熱影響區效能變化主要是過熱區的脆化；在一些合金元素含量較低的鋼中有時還可能出現熱應變脆化問題。
1．過熱區脆化 。
2．熱應變脆化熱應變脆化是指在焊接過程中，在熱和應變共同作用下產生的一種應變時效。一般發生在固溶氮含量較高而強度級別不高的低合金鋼中。
若在鋼中加入足夠的氮化物形成元素（al、ti、v等）可以有效降低熱應變脆化傾向。 消除熱應變時效的有效措施是焊後熱處理。
焊接工藝
一、焊接方法焊接時對焊接方法無特殊要求，可以採用各種焊接方法進行焊接，一般是根據（產品的結構特點、批量、生產條件和經濟效益等）綜合情況進行選擇。
二、下料、坡口加工和定位焊熱軋及正火鋼可以採用各種切割方法下料。
三、焊接材料選擇焊接材料時必須考慮到兩方面的問題：一是保證焊縫不產生裂紋等焊接缺陷；二是能滿足使用效能的要求。
選擇焊接材料的主要依據是保證焊縫金屬的強度、塑性和韌性等力學效能與母材相匹配，而不要求與母材成分相同，因此選擇焊接材料應考慮以下問題：1．根據母材的強度級別選用相應的焊接材料2．考慮熔合比和冷卻速度的影響3．考慮焊後熱處理對焊縫力學效能的影響
四、焊接引數 1．焊接熱輸入確定焊接熱輸入主要考慮熱影響區的脆化和冷裂兩個因素。 2．預熱溫度預熱的目的是為了防止裂紋，同時還有一定的改善組織和效能的作用。3．焊後熱處理熱軋及正火鋼一般不需要焊後熱處理；【但對要求抗應力腐蝕的焊接結構、低溫下使用的焊接結構和厚壁高壓容器等，焊後需要進行消除應力的高溫回火。
確定回火溫度的原則是：1）不超過母材原來的回火溫度，以免影響母材本身的效能。2）對有回火脆性的材料，要避開出現回火脆性的溫度區間。
】低合金鋼低碳低合金調質鋼焊接性
一、焊接裂紋
1．焊縫中的結晶裂紋焊縫金屬的結晶裂紋傾向較小
2．熱影響區液化裂紋主要發生於高ni低mn的低合金高強度鋼中，產生傾向主要和mn/s比有關；ni在這方面起著明顯的有害作用；熱輸入越大液化裂紋產生的傾向也就越大。
3．冷裂紋低碳調質鋼對擴散氫[h]比較敏感，當[h]控制不嚴時，冷裂紋敏感性還是相當高的。
4.再熱裂紋不同成分的鋼對該裂紋的敏感溫度範圍有所差別，焊接時可通過一定的工藝措施，來防止消除應力裂紋的發生。
5.層狀撕裂層狀撕裂的敏感性較低。
二、熱影響區效能變化
1、熱影響區脆化產生正常的淬火組織不是引起脆化的原因；增加鋼中的ni量對近縫區的韌性有很大改善。
2．熱影響區軟化熱影響區軟化是指其強度和硬度下降的現象，是焊接調質鋼時普遍存在的問題。鋼材的強度級別越高，焊後熱影響區的軟化越嚴重。
焊接工藝低碳調質鋼焊接時要注意兩個基本問題（制定焊接工藝的主要依據）： 一是要求在馬氏體轉變時的速度不能太快，使馬氏體能夠發生「自回火」過程，以免產生冷裂紋；二是要使熱影響區在800～500℃之間的冷卻速度大於產生脆性混合組織的臨界冷卻速度。
1．焊前準備接頭形式對接接頭，坡口以u形或v形為好。 可用氣割切割坡口，應通過加熱或機械加工消除割縫邊緣的硬化層。強度級別較高的鋼，應盡量採用機械切割或等離子切割（板厚大於100mm時，應進行預熱）。
2．焊接方法屈服點σs≥980mpa的低碳調質鋼焊接時，需要採用鎢極氬弧焊或電子束焊；對於屈服點σs＜980mpa的低碳調質鋼，焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊和鎢極氬弧焊等焊接方法都可以採用；但對屈服點σs≥686mpa的低碳調質鋼，熔化極氣體保護焊是最合適的焊接方法。
3．焊接材料低碳調質鋼焊接材料的選擇原則是「等強匹配」或「低強匹配」。
4．焊接引數 （1）焊接熱輸入在保證不出現裂紋和滿足熱影響區韌性的條件下，應選擇盡可能大的焊接熱輸入。
（2）預熱和後熱溫度但當焊接熱輸入提高到最大允許值還不能避免裂紋時，就必須採取預熱措施。
低合金鋼中碳低合金調質鋼焊接性1．焊縫中的熱裂紋中碳調質鋼具有較大的熱裂紋傾向。
2．焊接冷裂紋中碳調質鋼淬硬傾向十分明顯，對冷裂紋的敏感性更大。
3．熱影響區脆化中碳調質鋼的淬硬傾向很大，在焊接熱影響區的過熱區容易產生大量的脆硬高碳馬氏體組織，導致過熱區脆化。
4．熱影響區軟化對於必須在調質狀態下焊接的中碳調質鋼，需要考慮熱影響區軟化問題。焊接熱輸入越小，加熱和冷卻速度越快，軟化程度越小，軟化區的寬度也越窄，但同時要注意過熱區的脆化和冷裂問題。焊接熱源越集中，對減少軟化越有利。
焊接工藝中碳調質鋼淬透性很大，焊後的淬火組織是脆硬的高碳馬氏體，不僅對冷裂敏感，而且焊後如果不經過熱處理，熱影響區效能達不到母材效能。
這類鋼一般是在退火狀態下焊接，焊後經過整體調質處理以獲得滿足要求的焊接接頭；但有時必須在調質狀態下進行焊接，這種情況下熱影響區的效能惡化很難解決。
一、在退火狀態下焊接
1．焊接方法中碳調質鋼焊接的合理工藝方案是在退火（或正火）狀態下進行焊接，焊後再進行整體調質處理。焊接方法幾乎沒有限制。
金屬材料焊接工藝教案任務
課程名稱金屬材料焊接工藝授課章節任務三高碳鋼的焊接工藝 教師姓名授課班級焊工授課時數 教學目標 知識目標 熟悉高碳鋼的種類及焊接性 教學物件分析 教材分析及處理 教學重點與難點 難點 高碳鋼的焊接工藝工藝要點 教學方法案例教學分組教學啟發式教學張貼法 教學資源多 課件白板相關焊接裝置等 能力目標 方...
金屬材料焊接及熱處理工藝
16.1 總則 本工藝適用於汽機範圍內管道 容器 承重構架及結構部件的焊接及熱處理工作。本工藝適用於低碳鋼，普通低合金鋼，耐熱鋼 不鏽鋼 銅及銅合金 鋁及鋁合金 鑄鐵等材料的手工電弧焊，手工鎢氬弧焊和o2 c 2h2氣焊。有關安全方面，應遵守安全防火等規程的有關規定。焊縫檢查和焊工考核及質量驗收應遵...
金屬材料的焊接性
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...