2金属材料焊接.ppt

金属材料焊接,1,1.按用途分类1.结构钢A.工程构件用钢;B.机器零件用钢B-1.调质钢;B-2.弹簧钢;B-3.渗碳、氮化钢;B-4.滾动轴承钢。,2.工具钢A.刃具钢;B.量具钢;C.模具钢C-1.冷作模具钢;C-2.热作模具钢;,3.特殊性能钢A.耐蝕钢;B.耐热钢;C.耐磨钢;,2.按钢的化学成份分类1.碳素钢;Q235-B、202.合金钢Q345R（16Mn）A.低合金钢合金元素≦5;B.中合金钢合金元素510;C.高合金钢合金元素≧10D.其它如錳钢、鉻钢等。,3.按碳含量分类1.低碳钢C≦0.25;2.中碳钢C≦0.250.6;3.高碳钢C≧0.6。,二、金属材料的焊接性1、金属材料焊接性的概念金属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；使用性能,5,工艺性衡量指标形成焊接缺陷的敏感性（裂纹）使用性能（机械性能）影响焊接性的因素金属材料本身性质；焊接方法、焊接材料、焊接工艺接头形式、尺寸、形状,6,2、钢的焊接性评价方法碳当量碳、合金元素含量→焊接性碳当量碳钢及低合金钢CECMn/6CrMoV/5NiCu/15,7,碳当量法,CE＜0.4时，冷裂纹倾向不明显,焊接性良好；CE＝0.4～0.6时，冷裂倾向明显，焊接性较差；CE＞0.6时，冷裂倾向很强,焊接性很差。碳当量越高，焊接性越差,8,三、碳素钢和普通低合金钢的焊接焊接裂纹产生内部条件碳当量CE外部条件环境温度,9,,10,1、碳钢的焊接低碳钢CE＜0.4，焊接性良好。各种焊接方法都能获得优质焊接接头。（20、30、Q235-B）中碳钢CE＞0.4，冷裂倾向很强，焊接性较差。（45、40、55）焊前预热150℃～250℃，焊后缓冷采用细E5015焊条、小电流、开坡口、多层多道焊，降低焊缝的含碳量。,11,2、低合金结构钢的焊接（Q345R、15MnVN）焊接方法a.一般用手工电弧焊、埋弧自动焊b.板厚＞40mm时，用电渣焊c.批量大时，用CO2气体保护焊,12,Q345R（16Mn）的焊接CE0.4焊接性良好，不需预热板厚＞32～38mm环境温度低时，需预热150-300℃重要结构（锅炉、压力容器）焊后应消除应力退火,13,四、不锈钢的焊接不锈钢的种类马氏体不锈钢（Cr13型1Cr13）奥氏体不锈钢（Cr18Ni9型0Cr18Ni9）铁素体不锈钢（Cr17型1Cr17Mo2Ti）,14,马氏体,15,奥氏体,16,马氏体不锈钢焊接性较差（冷裂纹和淬硬脆化）→焊前预热，焊后缓冷及热处理，采用奥氏体不锈钢焊条。奥氏体不锈钢焊接性良好铁素体不锈钢焊接性较差（过热晶粒引起脆化和裂纹）→低温预热（＜150℃＝减少高温停留时间）,17,奥氏体不锈钢,18,奥氏体不锈钢,19,20,五、耐热钢焊接,21,六、铸铁的焊补铸铁的焊接性铸铁碳含量高，杂质多，塑性差，故焊接性差。铸铁焊补的问题易产生白口组织和淬火组织；铸铁强度低、塑性差，易产生裂纹；铸铁碳、硅含量高，易产生气孔和夹渣缺陷；,22,铸铁的焊补热焊、冷焊1、热焊热焊铸件预热到600～700℃进行焊接，焊后缓冷。焊接方法气焊、手工电弧焊（铸铁焊条）特点焊补质量好，成本高，劳动条件差，生产率低应用中等厚度铸件及焊后要加工的复杂、重要的铸件,如内燃机缸盖、气缸体、机床床身等。,23,铸铁补焊,24,2、冷焊冷焊铸件一般不预热或较低温度预热特点依靠焊条来调整焊缝的化学成分，以防止白口组织和裂纹。应用镍基焊条→补焊质量好，成本高。用于重要铸铁件加工表面焊补结构钢焊条→焊补质量低，用于非加工表面，（采用小直径、小电流、短弧）,25,铸铁滚轮修复,26,铸铁焊补,27,,28,七、铝及铝合金的焊接分类工业纯铝------焊接性好不能热处理强化铝合金热处理强化铝合金焊接性差（接头软化热裂纹）,29,铝合金焊接问题氧化形成Al2O3，阻碍融合，夹渣气孔铝液大量溶解氢气，结晶时形成气孔焊接方法电阻焊、钎焊、氩弧焊（保护效果好，有“阴极破碎”作用）,30,散热器,31,铝铜焊接,32,铜铝焊接,33,氩弧焊铝,34,八、焊接接头力学性能实验焊接试样尺寸与取样位置,35,拉伸实验机,36,1.拉伸实验,2.弯曲实验由冷弯试验来确定，试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成180，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。冷弯试验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力或塑性性能，还能暴露钢材内部的冶金缺陷，如硫、磷偏析和硫化物与氧化物的掺杂情况，这些都将降低钢材的冷弯性能。,弯曲试样尺寸,,弯曲实验机,40,3.冲击韧性实验,冲击试样缺口位置,冲击试样缺口位置,冲击实验机,45,思考题,1查标准确定Q235-B、Q345R力学性能，抗拉强、屈服强度、延伸率；查标准焊接接头的力学性能应该为多少合格2完成Q235B、Q345R、0Cr18Ni9的TIG焊接材料选择，并分别分别选择焊接5mm板-板对接焊接工艺参数。,46,