材料成型基础刘志卫单位：机械工程学院机械制造与自动化教研室手机：15605540807邮箱：418884924@qq.com安徽理工大学第一页，共二十八页。材料成型基础第13讲常用金属材料的焊接第二页，共二十八页。一、金属材料的焊接性二、碳素钢和低合金结构钢的焊接三、不锈钢的焊接四、铸铁的补焊五、非铁金属的焊接常用金属材料的焊接主要内容第三页，共二十八页。焊接性：采用一定焊接方法、材料、工艺参数及结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性一般包括两个方面：接合性能：在给定焊接工艺条件下，形成完好焊接接头的能力，特别是接头对产生裂纹的敏感性；使用性能：在给定焊接工艺条件下，焊接接头在使用条件下安全运行的能力，包括焊接接头的力学性能和其它特殊性能（如耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等）。金属材料的焊接性焊接性概念第四页，共二十八页。材料因素：金属材料和焊接材料。焊接方法：不同材料选用不同方法。工艺因素：焊接电流、电压等的选择。使用条件：耐腐蚀、耐高温等。金属材料的焊接性影响焊接的因素第五页，共二十八页。钢的裂纹倾向与化学成分有关:通常将影响最大的碳作为基础元素其它元素的质量分数对焊接性的影响折合成碳的相当质量分数碳当量:碳的质量分数和其它合金元素的相当质量分数之和国际焊接学会推荐的碳钢和低合金结构钢:金属材料的焊接性焊接性评定方法碳当量15)()(5)()()(6)()()(CuwNiwVwMowCrwMnwCwCEw第六页，共二十八页。碳当量越高，裂纹倾向越大，钢的焊接性越差。wCE＜0.4%时，淬硬和冷裂倾向不大,焊接性良好；wCE=0.4%～0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向逐渐增加,焊接性较差,焊接时需要采取一定的预热、缓冷等工艺措施，以防止产生裂纹；wCE＞0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向严重，焊接性很差，一般不用于生产焊接结构。金属材料的焊接性焊接性评定方法碳当量第七页，共二十八页。低碳钢的焊接(Wc≦0.25%)Q235、10、15、20等是应用最广的焊接结构材料，塑性好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，焊接性最好。任何焊接方法和最普通的焊接工艺即可获得优质的焊接接头。注意以下问题：（1）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，应该进行预热，否则容易产生裂纹。（2）重要结构焊后进行去应力退火消除焊接应力。低碳钢对焊接方法几乎没有限制，应用最多的是手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊和电阻焊。碳素钢和低合金结构钢的焊接碳素钢的焊接第八页，共二十八页。低碳钢的焊接(Wc0.25%≦)碳素钢和低合金结构钢的焊接碳素钢的焊接低碳钢焊接材料的选择第九页，共二十八页。中碳钢的焊接(WC0.25%～0.60%)中碳钢有淬硬倾向，接头易产生低塑性的淬硬组织和冷裂纹，焊接性较差。一般为锻件和铸钢件，常进行补焊。焊接方法：手工电弧焊。焊条选用：抗裂性好的低氢型焊条(如J426、J427、J506、J507)，焊缝有等强度要求时，选择相当强度级别的焊条。焊接时，应采取焊前预热、焊后缓冷等措施以减小淬硬倾向，减小焊接应力。接头处开坡口进行多层焊，采用细焊条小电流，可以减少母材金属的熔入量,降低裂纹倾向。碳素钢和低合金结构钢的焊接碳素钢的焊接第十页，共二十八页。高碳钢的焊接(WC≥0.60%)其焊接特点与中碳钢基本相同，但淬硬和裂纹倾向更大，焊接性更差。一般这类钢不用于制造焊接结构，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。碳素钢和低合金结构钢的焊接碳素钢的焊接第十一页，共二十八页。按屈服强度分为九级：Q300、350、400、450、500、550、600、700、800MPa。≤400MPa的低合金结构钢，wCE<0.4%，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。当焊件较厚、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。碳素钢和低合金结构钢的焊接低合金结构钢的焊接第十二页，共二十八页。按屈服强度分为九级：Q300、350、400、450、500、550、600、700、800MPa。≥450MPa，wCE>0.4%，存在淬硬和冷裂问题，焊接性与中碳钢相当，需焊前预热(150℃左右)可以降...
