3-3.金属材料的焊接性

一、焊接性及估算方法1、焊接性概念——金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。工艺性能两方面使用性能3-3金属材料的焊接性2、钢材焊接性的估算法国际焊接学会推荐的碳钢和低合金结构钢的碳当量计算公式为:WCE0.4%焊接性优良WCE=0.4%~0.6%焊接性下降WCE0.6%焊接性差二、常用金属材料的焊接1、低碳钢的焊接（Q235、10、15、20、08F）碳当量小于0.40，不需特殊措施大于50mm厚板，-10℃以下预热100~150℃重要结构采用镇静钢，焊后要进行去应力退火。2、中碳钢•碳当量大于0.4，可焊性差，多为锻件和铸钢件，或进行补焊。•易产生淬硬组织及冷裂纹•焊前预热•低氢焊条3、高碳钢的焊接•碳当量大于0.6，可焊性更差•大多是用手工电弧焊或气焊来补焊修理一些损坏件。焊接时，应注意焊前预热和焊后缓冷。4、低合金结构钢的焊接低合金结构钢按其屈服强度可以分为九级：300、350、400、450、500、550、600、700、800MPa。强度级别≤400MPa的低合金结构钢，wCE0.4%，焊接性良好，其焊接工艺和焊接材料的选择与低碳钢基本相同，一般不需采取特殊的工艺措施。只有焊件较厚、结构刚度较大和环境温度较低时，才进行焊前预热，以免产生裂纹。强度级别≥450MPa的低合金结构钢，wCE0.4%，存在淬硬和冷裂问题，其焊接性与中碳钢相当，焊接时需要采取一些工艺措施，如焊前预热（预热温度150℃左右）可以降低冷却速度，避免出现淬硬组织；焊后热处理消除残余应力，避免冷裂。5、不锈钢的焊接不锈钢中都含有不少于12%的铬，还含有镍、锰、钼等合金元素，以保证其耐热性和耐腐蚀性。奥氏体不锈钢铁素体不锈钢马氏体不锈钢5、奥氏体不锈钢的焊接•焊接性能良好，不需特殊工艺措施•采用化学成分相同的焊条•焊接材料选择不当和工艺不合理，产生晶间腐蚀和热裂纹，焊接中强迫接头快冷，焊后固溶处理•不锈钢与结构钢焊接，选25-13型焊条，焊缝组织是A+F（少量）•铬镍奥氏体型不锈钢焊接性好，不需预热•工艺不合理，导致：接头抗晶间腐蚀能力降低，焊缝出现热裂纹问题6、马氏体不锈钢的焊接•具有强烈的淬硬和冷裂倾向，含碳量越高焊接性越差•如：3Cr13比1Cr13难焊6、铸铁的补焊•主要问题：接头白口、淬火组织、裂纹•修补都用手工操作（手弧焊、气焊、钎焊）•热焊法：焊前预热600至700度，焊后缓冷，专用铸铁焊条，劳动条件差，焊后需加工。焊补方法•冷焊法：非加工面：铸铁焊条，小电流，短弧加工面：镍基焊条——根据铸铁的焊接特点，一般采用气焊、焊条电弧焊来焊补铸铁件•热焊法：7、铜合金的焊接•导热快，需集中而强的热源•液态溶氢量大，易成气孔•低熔点共晶CuO+Cu1064度•线膨胀系数大•其中铝、锌等易氧化，ZnO易蒸发•氩弧焊熔池保护可靠，接头性能好，飞溅少，成型美观。紫铜、黄铜、青铜•气焊温度低，常用于焊接黄铜8、铝合金的焊接•极易氧化，氧化铝熔点2050度，阻碍导电融合•高温强度低，不能支持熔池重量，需垫板•液态转变无颜色变化，温度难掌握•其余同铜•多采用氩弧焊和电阻焊，小批量修补用气焊•焊前用清洗剂严格清洗氧化膜、油污•氩弧焊采用反接，铝工件接阴极，氩离子对阴极氧化膜有破碎作用