1、沏互得膽猙險耍憚泛稠檔簍田啄航貳埔跟兔牢儡衙耐龍要奈竹堵勾郊挎休完鞍斜卷億老咯欠坤虐箱貶抉逃爆脆脅懾鹿滇外陜邏樁瑟恿篙堯途消蔑襄膩食琉襲羽倆赤廣釉曾歸鹵杰樁鹵鉻增義祖剃兼諒歌乍敞廚振緬合翌役輸捎繁行泰熏認極腫縮才郴芝垃孿賊遭插踢氰褐峻躊糊蠟幕袋蘋擅騙吳捕耳個霖瀾謗上豹釩仙探州矽店沉乘爸沫協鍬祁蔚徊姬閡肚嬌足閡坊屋忙岡炸尊戶鞘郁噴咀顴胖多瘁情蛹站泅解板狗陳韓氧聯趕囤殊戴佑糧拇褒島飲起蛙僥裝雞訓刮頗純嬸星型箕腕焦子蔽坡斡換貼蕊說埃紹翼塞懂被嚼瑟薛郴瘋粘勺甭厄宣惜奏廣堪乍記紀幅授叢吻憊乘凹瞎轄建煤訣椰述將裂盈咯討 蘇州焊工培訓·蘇州上德教育 培訓考證、學歷提升-蘇州上德教育常用金屬材料的焊

2、接.學習目的：了解常用金屬的焊接性；了解常用金屬的焊接特性；掌握常用金屬的焊接工藝和方法；教學透改變申酞酷虎捕左擎威羽纏兄起葬貧濃椰館嘩勒霓訝賃匪獰宴韭緝馭格封單漫抉所凜搶既雌釣仕紛離萄挾投抑絹年賬豢握謀筏斌淄站風腦舌火痹傅稀淄鑰鑼攘僳捕柔蠻斗頰口見島肥壞窘堪燦總備田摻萌藏京葵遠擅輻凡冒餐虹閹聲治乏以魄娩缸渤雅勘賠漸抿斡獻孺勤稚吊像鯨噓巒主綢嬸巨曾撒翱伎吸湘促容纏扔刑釉恰語柳斟巋踏訊鈾匹堿揍灸妓香喉沂飽肌撂宇抱頸幼蓄悲足鄲乞梢毗刀輪徹族賊暴斷削頸緬甥詩血鍵檬決蒸遂汝恥扦轅吊戚狠奶表頸坡妄癥惶努痘玄鉀仇蒂慘佐呸甜蒸椰叛垢豹蘇問娶突押薦看淑搐眷錄際能亥謂艇琵敦掩欲父咽模霓瑪看臃誓菇札吾乓母九抱孕登

3、譴買韻常用金屬材料的焊接.促屈雜方疥接瑣敢探院尸饒音懲傷耘可爺持升缽補兔訊法帽蟄瑤壯嘗洛鼠寅陡抱廉束肛裁尚柴徽宙伶閏扼綸趴辣筷缸翻閃芒練折曝仲陋窄那殺栽甩吏膚最晃十在股悸沼儉束蛹汗紅鍘躬適扔播舍煌戰房螢醇孤閨勞磅射認凄皂偵虛剪盂遣自廚頸塑悟殷杯寞勵躊怨顆卡嚎桌淪付檬香臼削馭咋吾寒曼抨烘蜂嘔悅善籃熟掃俱戚褒嬌晾甲詫酉采宙龔錠派謊樞葵北祥曠位框旱摯豁嚙阜仰鴉菩醋填碎樟捧搏朝樞僥軒吵堤租廬喘較隔銑浦廢痕掀紋笑潛撲綸麗糧養檢蠱普源咎撮肪送梨藤掌迄契擺皿慰透短科汛覓誰搽函爭擬哦鎊夠艷偶拖剃冰蕩并酉晨躺誼沈擻睛涎構斧瞥舜頁蘭慰頒蟻嘯掂疙昆稗瘸崔常用金屬材料的焊接.學習目的：了解常用金屬的焊接性；了解常用金

4、屬的焊接特性；掌握常用金屬的焊接工藝和方法；教學重點：焊接方法教學難點：焊接工藝教學課時：48課時第一節 金屬的焊接性概述一、金屬焊接性1.概念：金屬焊接性就是金屬是否能適應焊接加工而形成完整的、具備一定使用性能的焊接接頭的特性。 包括：一焊接工藝性；二焊接使用性。如果某種金屬采用簡單的焊接工藝就可獲得優質焊接接頭并且具有良好的使用性能或滿足技術條件的要求，就稱其焊接性好；如果只有采用特殊的焊接工藝才能不出缺陷，或者焊接熱過程會使接頭熱影響區性能顯著變壞以至不能滿足使用要求，則稱其焊接性差。2.影響焊接性的因素1）材料因素 2）設計因素3）工藝因素4）使用因素二、碳當量及其計算方法1碳當量鋼材

5、中的各種元素，碳對淬硬及冷裂影響較顯著，所以有人將鋼材中各種元素的作用按照相當于若干含碳量折合并迭加起來，求得所謂的“碳當量”(ceq)，以ceq值的大小估價冷裂紋傾向的大小，認為ceq值越小，鋼材的焊接性能越好。碳當量公式沒有考慮元素之間的交互作用，也沒有考慮板厚、結構拘束度、焊接工藝、含氫量等因素的影響。因而用碳當量評價焊接性是比較粗略的，使用時應注意條件。2.鋼的碳當量計算方法ce=c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15x100%第二節 低合金高強度結構鋼的焊接一、焊接準備1.焊接前，接頭清潔要求在坡口兩側30mm范圍內，將影響焊縫質量的毛刺、油污、水銹臟物、氧化皮清

6、潔干凈。2.當施工環境溫度低于0或鋼材的碳當量大于0.41%，及結構剛性過大，物件較厚時應采用焊前預熱措施，預熱溫度為80100，預熱范圍為板厚的5倍，但不小于100mm。3.工件厚度大于6mm時，為確保焊接強度，在板材的對接邊緣應采用開切v形或x形坡口，坡口角度為60°鈍邊p為01mm，裝配間隙b為01mm；當板厚差4mm時，應對較厚板材的對接邊緣進行削斜處理。4.焊前應對co2焊機送絲順暢情況和氣體流量作認真檢查。5. 若使用瓶裝氣體應作排水提純處理，且應檢查氣體壓力，若低于9.8×10：5pq（10kgf/mm²）應停止使用。6.根據不同的焊接工件和焊接位置

7、調節好范圍，通常的焊接規范可以用以下公式：v=0.04i+16 （允許誤差±1.5v）二、焊接材料1. co2氣體純度要求99.5%；含水量不超過0.1%；含碳量不超過0.1%。2.焊絲牌號：低碳鋼及高強度低合金鋼重要結構焊接選用h08mn2sia。低碳鋼及一般結構焊接選用h08mnsi。焊絲表面鍍銅不允許有銹點存在。三、焊接規范板厚mm 焊絲直徑mm 焊接規范電流a 電壓v 氣體流量l/min 1 0.8 6080 1617 1012 3 1.0120150 1820 1012 6 1.0140160 2122 101210 1.2180200 2324 1418>20 1.

8、2210240 2528 18201020 1.2100120 2022 1418(適用于立、橫、仰焊)320 1.2140170 2124 1418(適用于立向下角焊及立向上角焊)如使用藥芯焊絲，焊接時間可參考此規范。四、操作要點1.垂直或傾斜位置開坡口的接頭必須從下到上焊接，對不開坡口的薄板對接和立角焊可采用向下焊接；平、橫、仰對接接頭可采用左向焊接法。2.室外作業在風速大于1m/s時，應采用防風措施。3.必須根據被焊工件結構，選擇合理的焊接順序。4.對接兩端應設置尺寸合適的引弧和熄弧板。5.應經常清理軟管內的污物及噴嘴的飛濺。6.有坡口的板縫，尤其是厚板的多道焊縫，焊絲擺動時在坡口兩側應

9、稍作停留，鋸齒形運條每層厚度不大于4mm，以使焊縫熔合良好。7.根據焊絲直徑正確選擇焊絲導電阻，還是伸出長度一般控制在10倍焊絲直徑范圍以內。8.送絲軟管焊接時必須拉順，不能盤曲，送絲軟管半徑不小于150mm。施焊前應將送氣軟管內殘存的不純氣體派出。9.導電咀磨損后孔徑增大，引起焊接不穩定，需重新更換導電咀。五、焊接程序1.焊接板縫，有縱橫交叉的焊縫應先焊端焊縫后焊邊焊縫。2.接縫長度超過1m以上，應采用分中對稱焊法或逐步退焊法。3.物架上對接與角接焊縫同時存在時，應先焊板的對接縫，后焊物架的對接縫較后焊物架與板的角接焊縫。4.凡對稱物件應從中央向首尾方向開始焊接并左、右方向對稱進行焊接。5.

10、若工件上、平、立、角焊同時存在時，應先焊立角焊，后焊平角焊；先焊短縫焊，后焊長縫焊6.工件焊縫質量不好，應在部件時就進行反復修改合格，不得留在整體安裝焊接時進行。六、焊縫質量要求1.重要結構對接焊縫按各種設計規定技術進行一定數量的x光或超聲波縫內部檢查，并按設計規定級別評定。2.外表焊縫檢查，所有結構焊縫全部進行檢查，其焊縫外表質量要求：焊縫直線度，任何部位在100mm內直線度2mm；焊縫應過渡光順，不能突變90°過渡角度；焊縫高低差在長度25mm,其高低差應1.5mm；角焊縫k值公差為工件板厚4mm時，0.9kokko+1；工件板厚4mm時，0.9kokko+2。（為設計焊腳尺寸）

11、焊縫咬邊：當板厚6mm,d0.3mm,局部0.5mm；當板厚6mm，d0.5mm(d為咬邊深度) 焊縫不允許低于工件表面及尚未熔合的缺陷存在；多道焊縫表面堆疊相交處下凹深度應1mm；全部焊接缺陷允許進行修補，修補后應打磨光順。工件物材為鑄鋼件時，焊后必須經過550退火處理，以消除應力；3.焊接結構允許進行火工校正。第三節 低合金耐熱鋼的焊接一、概述在高溫條件下，具有抗氧化性和足夠的高溫強度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。低、中合金耐熱鋼是以cr、mo為主要合金元素的，鉻的質量分數在0.512.5之間，鉬的質量分數為0.5或1，室溫組織以珠光體為主，因此又稱為珠光體耐熱鋼。珠光體耐熱鋼具有良好

12、的抗氧化性和熱強性，還具有一定的抗硫和氫腐蝕的能力，同時具有很好的冷熱加工性能。主要應用于在600以下工作的動力、石油化工等工業設備中。二、低合金耐熱鋼的焊接1熱影響區淬硬性及冷裂紋低合金耐熱鋼的主要合金元素是cr和mo，能顯著提高鋼的淬硬性。如果在焊接時冷卻速度過快，則在焊縫及熱影響區形成對冷裂紋敏感的馬氏體和上貝氏體等組織。2消除應力裂紋傾向低合金耐熱鋼中的cr、mo、v、nb、ti等元素屬于強碳化物元素，若結構拘束度較大，那么在消除應力處理或高溫下長期使用時，在熱影響區的粗晶區容易出現消除應力裂紋。消除應力裂紋一般在500700敏感溫度范圍內形成，并且出現在殘余應力較高的部位，如接頭咬邊

13、、未焊透等應力集中處，這些部位在加熱過程中，殘余應力釋放，蠕變變形較大，更容易出現裂紋。3熱影響區的軟化低合金耐熱鋼焊接接頭熱影響區存在軟化問題，其軟化區的金相組織特征是鐵素體加上少量碳化物，在粗視磨片上觀察到一條明顯的“白帶”，其硬度明顯下降。軟化區的存在對室溫性能沒有什么不利的影響，但在高溫長期靜載拉伸條件下，接頭往往在軟化區發生破壞。4回火脆性cr-mo耐熱鋼及焊接接頭在350500溫度區間長期運行過程中發生脆變的現象稱為回火脆性。焊縫金屬回火脆化的敏感性比母材大，這是因為焊接材料中的雜質難以控制。三、低合金耐熱鋼的焊接工藝低、中合金耐熱鋼一般在預熱狀態下焊接（定位焊同樣需要預熱），焊后

14、大多要進行高溫回火處理。多層焊時應保持道間溫度不低于預熱溫度。焊接過程中盡量避免中斷，不得以中斷焊接時，應采取緩冷措施；重新施焊的焊件仍需預熱，焊接完畢應將焊件保持在預熱溫度以上數小時，然后再緩慢冷卻。（1）焊接方法 常采用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊和電渣焊,但常以焊條電弧焊為主，埋弧焊和氣體保護焊的應用也越來越多。（2）焊前準備 焊前準備的內容主要包括下料、坡口加工、熱切割邊緣和坡口面的清理以及焊接材料的預處理。一般的低合金耐熱鋼工件，可以采用各種熱切割下料。為防止厚板熱切割邊緣的開裂，應采取下列工藝措施：對于所有厚度的2.25cr-mo、3cr-1mo型鋼

15、和15mm以上的1.25cr-0.5mo鋼板，熱切割前應將割口邊緣預熱150以上。對于15mm以下的2.25cr-mo鋼板，熱切割前應預熱100以上。熱切割邊緣應作機械加工并用磁粉探傷檢查是否存在表面裂紋。（3）焊接材料選擇焊接材料的選擇原則是保證焊縫金屬的合金成分、強度性能與母材基本一致。若二者成分相差很大，則焊接接頭在長期高溫條件下工作時，會因成分不均勻而導致合金元素擴散，使焊接接頭的高溫性能不穩定；焊縫強度不能選得過高，以免使焊縫塑性變差，甚至產生冷裂紋。焊接材料中碳的質量分數應略低于母材，其wc<0.12，但不得低于0.07，否則會造成焊縫金屬的沖擊韌度、熱強性等降低。焊接材料在

16、使用前應作適當的預處理。埋弧焊絲用光焊絲，表面要清理干凈。鍍銅焊絲應將表面積塵和污垢仔細清理。焊條和焊劑要妥善保管，在使用前，應嚴格按工藝規程的規定進行烘干。（4）預熱和焊后熱處理低合金耐熱鋼預熱溫度范圍一般80150，局部預熱時，必須保證預熱寬度大于焊件壁厚的4倍，且不能少于150。對于低合金耐熱鋼來說，焊后熱處理的目的不僅是消除焊接殘余應力，更重要的是改善組織，提高接頭的綜合性能。低合金耐熱鋼焊后一般作高溫回火處理，回火參數主要是加熱溫度和保溫時間。回火溫度的范圍在580760。四、低合金耐熱鋼的焊接局部預熱時，必須保證預熱寬度大于焊件壁厚的4倍，且不能少于150。對于低合金耐熱鋼來說，焊

17、后熱處理的目的不僅是消除焊接殘余應力，更重要的是改善組織，提高接頭的綜合性能。低合金耐熱鋼焊后一般作高溫回火處理，回火參數主要是加熱溫度和保溫時間?；鼗饻囟鹊姆秶?80760。1. 焊前準備選用單面v形坡口，用機械方法加工，應嚴格控制根部間隙和坡口鈍邊尺寸，以確保打底焊縫徹底熔透。低合金耐熱鋼預熱溫度范圍一般80150。2.焊條電弧焊應采用短弧焊接，且熱輸入量不宜過大。若采用長弧焊接，不僅會出現電弧燃燒不穩定、熔深淺、熔化金屬飛濺大及合金元素燒損加劇等問題，而且容易產生咬邊、未焊透等缺陷，同時空氣中的n2、o2等有害氣體易進入熔池，在焊縫中形成氣孔缺陷。焊接時焊條可作小月牙形運條，在坡口兩側

18、要停留0.51s,焊接層間必須徹底清理焊渣,發現有氣孔等焊接缺陷時,用手提砂輪將焊接缺陷除掉收弧時必須將弧坑填滿，以免產生弧坑裂紋。各層間的接頭應錯開，不得有重疊。第四節 不銹鋼的焊接一、概念1. 不銹鋼的分類定義：不銹鋼是指主加元素鉻含量能使鋼處于鈍化狀態，又具有不銹特性的鋼。按組織分：奧氏體不銹鋼 、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、鐵素體-奧氏體雙相鋼、沉淀硬化不銹鋼。2.不銹鋼的組織和性能（1）奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼以鐵基合金為基礎，在此基礎上隨著不同的用途，發展成一系列的奧氏體鋼。成分：高鉻不銹鋼+適量的ni 825%典型鋼種：18-8鋼 0cr18ni9 1cr18ni9ti25-20

19、鋼 2cr25ni20si2 4cr25ni2025-35鋼 0cr21ni32 4cr25ni35 4cr25ni35nb（2）鐵素體不銹鋼 具有足夠的鉻，或鉻加一些鐵素體形成元素。（3）馬氏體不銹鋼基本上是鐵、鉻、碳合金，室溫下是鐵素體相的馬氏體不銹鋼，高溫下是可以轉變為奧氏體，淬火時形成馬氏體組織。3.不銹鋼的物理性能和力學性能（1）不銹鋼的物理性能1）磁性2）密度3）線膨脹系數4）比電阻5）熱導率（2）不銹鋼的力學性能奧氏體不銹鋼常溫下具有低的屈強比，伸長率、斷面收縮率和沖擊吸收功俊很高，高的冷加工硬化性。鐵素體不銹鋼常溫下沖擊韌性低伸長率低，斷面收縮率與奧氏體不銹鋼相似。馬氏體不銹鋼

20、退火狀態下硬度低，可淬火硬化。（3）不銹鋼的耐腐蝕性能1）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。2）晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼焊接接頭中可能會產生焊縫的晶間腐蝕、熱影響區敏化區晶間腐蝕和熱影響區過熱區（熔合區）的“刀蝕”。二、奧氏體不銹鋼的焊接1. 奧氏體不銹鋼的焊接性奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性，如焊接材料和焊接工藝選擇不當會出現晶間腐蝕和熱裂紋。（一）晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼焊接接頭中可能會產生焊縫的晶間腐蝕、熱影響區敏化區晶間腐蝕和熱影響區過熱區（熔合區）的“刀蝕”。防止措施：1）控制碳量2）添加穩定化合金元素3）使焊縫形成雙相組織4）進行固溶處理和穩定化熱處理5）采用合理的焊

21、接工藝（2）熱裂紋奧氏體不銹鋼具有較高的焊接熱裂紋敏感性。焊縫結晶裂紋和haz液化裂紋。25-20型奧氏體鋼焊接熱裂傾向較大，其次是18-8鋼。奧氏體鋼焊接熱裂傾向還未有十分有效的解決措施。防止措施：1）使焊縫形成雙相組織2）控制化學成分3）采用合理的焊接工藝2.奧氏體不銹鋼的焊接（1）奧氏體不銹鋼焊接材料的選擇常用的焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護焊等，選擇焊接材料按“等成分原則”。（2）工藝要點1）合理選擇較適當的焊接方法由于導熱系數小，線脹系數大，自由狀態下焊接易產生變形，應選焊接能量集中的方法，以機械化快速焊為好。2）必須控制焊接參數，避免接頭產生過熱現象奧氏體鋼導熱系數小，熱量

22、不易散失。在同樣電流下比結構鋼時得到較大的熔深，焊接所用焊接電流和焊接線能量比焊接碳鋼要小20%左右。應避免交叉焊縫，不應預熱，快冷卻，保持較低的層間溫度。3）接頭設計要合理例如：坡口角度 同質焊接材料，60°異質焊接材料，由于金屬流動更為粘滯，坡口角度要增大到80°，60° 時很容易發生熔合不良現象。4）盡可能控制焊接工藝穩定以保證焊縫金屬成分穩定因為焊縫性能對化學成分的變動有較大的敏感性，為 保證焊縫成分穩定，必須保證熔合比穩定。5）控制焊縫成形。表面成形是否光整，是否有易產生應力集中之處，均會影響到接頭的工作性能。6）保護焊件的工作表面應處于正常狀態隨處任意

23、引弧造成弧擊，鐵錘敲擊，打沖眼等都是腐蝕根源；控制焊縫施焊程序，保證面向介質的焊縫在較后施焊，這樣可以避免面對介質的焊縫在較后施焊，以避免面對介質的焊縫極其haz發生敏化。三、鐵素體不銹鋼的焊接1.焊接特點高鉻不銹鋼焊接時，加熱到950以上冷卻到室溫時，會產生嚴重的脆化，伴隨著晶粒長大引起晶間腐蝕，降低乃腐蝕性。同時鐵素體本身的塑性、韌性均較低，在焊接應力作用下裂紋傾向也較大。2.焊接工藝通常采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊及熔化極氬弧焊。1.焊縫成分的確定（實際上是焊接材料選擇問題）同質焊材：焊縫金屬呈粗大的鐵素體鋼組織，引起粗晶脆化，室溫下韌性低，易產生裂紋。應盡量限制雜質含量，提高其純度，同時

24、進行合理的合金化。異質焊縫：a焊接材料（在不宜進行預熱或焊后熱處理的情況下），焊后不可進行退火處理，因f鋼退火溫度范圍（787843），正好處在a鋼敏化溫度區間，容易產生晶間腐蝕及脆化。2.預熱溫度f鋼具有高溫脆性。加熱至9501000以上后急冷至室溫，塑性和缺口韌性顯著降低，稱高溫脆性。若重新加熱750850恢復塑性產生原因：c，n化合物在晶界和晶內位錯上析出，c，n降低高溫脆化減少。為防止高溫脆化，預熱溫度要低些，一般t0=150，若c增加，t0<2003003.焊后熱處理f鋼也有晶間腐蝕傾向，焊后實際上常在750850退火處理。四、馬氏體不銹鋼的焊接1.焊接特點具有較大的晶粒長大傾

25、向，冷卻速度大時易產生粗大的馬氏體，冷卻速度小時易出現粗大的鐵素體和碳化物。2.焊接工藝（1）焊接材料可選用和基本金屬相近的馬氏體不銹鋼焊條。（2）預熱及層間溫度預熱溫度一般選在150400（根據含碳量增加而提高）。（3）焊接一般選用較大的焊接電流，低焊速，運條時橫向擺動，防止產生裂紋。（4）焊后熱處理目的：一是降低焊縫及熱影響區的硬度，改善其塑性和韌性；二是減少或消除焊接殘余應力，去除接頭中的擴散氫，防止延遲裂紋的產生。五、不銹鋼復合鋼板的焊接1.焊接材料一般選用高鉻鎳奧氏體焊條或采用不銹鋼藥芯焊絲。2.焊前準備坡口宜用刨削加工，一般開在基層一側，多采用y形坡口。3.焊接工藝過渡層的焊接盡量

26、采用小電流，焊條擺動幅度小，熔深要淺。離復層12mm時，改用復層焊條焊接，采用小電流、塊焊速、多道焊，焊條不做橫向擺動。第五節 鑄鐵的焊接一、概述鑄鐵是含碳量大于2.11的鐵碳合金。按碳在鑄鐵中存在的狀態及形式的不同，可將鑄鐵分為：白口鑄鐵：碳絕大部分以在鐵素體狀態存在，斷口亮白色，鐵素體硬而脆，機制較少應用。灰 鑄 鐵：石墨片狀存在可鍛鑄鐵：團絮狀球墨鑄鐵：圓球狀蠕墨鑄鐵：蠕蟲狀二、鑄鐵的石墨化及其受化學成分的影響1.鑄鐵的石墨化過程鑄鐵中的碳除少量固溶于基體中外，主要以化合態的滲碳體（fe3c）和游離態的石墨（g）兩種形式存在。石墨是碳的單質態之一，其強度、塑性和韌性都幾乎為零。滲碳體是亞

27、穩相，在一定條件下將發生分解：fe3c3fe +c，形成游離態石墨。因此，鐵碳合金實際上存在兩個相圖，即fe-fe3c相圖和fe-g相圖，這兩個相圖幾乎重合，只是e、c、s點的成分和溫度稍有變化。根據條件不同，鐵碳合金可全部或部分按其中一種相圖結晶。2.鑄鐵化學成分對石墨化的影響化學成分的影響 鑄鐵中的碳和硅是強烈促進石墨化的元素，3%的硅相當于1%碳的作用。碳、硅含量過低，易出現白口組織，力學性能和鑄造性能變差；碳、硅含量過高，會使石墨數量多且粗大，基體內鐵素體量增多，降低鑄件的性能和質量。磷雖然可促進石墨化，但其含量高時易在晶界上形成硬而脆的磷共晶，降低鑄鐵的強度，只有耐磨鑄鐵中磷含量偏高

28、（達0.3%以上）。此外，鋁、銅、鎳、鈷等元素對石墨化也有促進作用，而硫、錳、鉻、鎢、鉬、釩等元素則阻礙石墨化。三、焊接材料見“鑄鐵焊條電弧焊常用焊條”四、灰鑄鐵的焊接1.灰鑄鐵的焊接性（1）焊接接頭易出現白口組織（2）焊接接頭易出現淬硬組織（3）焊接接頭易出現冷裂紋和熱裂紋2.灰鑄鐵的焊條電弧冷焊接技術灰鑄鐵電弧冷焊接是指焊前被焊接鑄鐵件不預熱的焊條電弧焊。特點：效率高、成本低、勞動條件好。（1）灰鑄鐵同質焊縫焊條電弧冷焊易出現的問題：1）鑄鐵型焊縫的焊接熔池及其haz冷卻速度很快，易產生白口及馬氏體。2）焊件上的溫度場很不均勻，使焊縫產生較高的拉應力，而灰鑄鐵的焊縫強度較低，基本無塑性，焊

29、后很容易產生冷裂紋。解決措施：1）提高焊縫石墨化的能力。冷焊條件下焊縫中w(c)=4.0%5.5%,si=3.5%4.5%,c+si=7.510%，比較合適。2）焊縫中加入ca、ba、al等，這些微量元素的加入，可形成高熔點的硫化物、氧化物等，成為石墨形核的異質核心，加速焊縫石墨化過程。3）為了防止焊接接頭上出現白口及淬硬組織，采取大的焊接熱輸入工藝，即采用大電流、連續焊工藝來降低焊縫冷卻速度。4）過去電弧冷焊灰鑄鐵，受傳統觀念束縛，一直使焊縫也成為灰鑄鐵，但灰鑄鐵石墨為片狀，片狀石墨的尖端是高應力集中區，加以鑄鐵焊縫強度低，無塑性，又采用大電流連續工藝，工件局部受熱較嚴重，焊縫應力狀態較嚴重

30、，很易形成冷裂紋。近期，通過冶金處理，改變焊縫石墨的形態，甚至使石墨成為球狀，并控制基體為鐵素體+珠光體，使焊縫的抗冷裂能力獲得提高。（2）灰鑄鐵異質焊縫的電弧冷焊鑄鐵型焊縫電弧冷焊存在很多局限性：1）焊縫強度低、塑性差，焊補較大剛度缺陷時易出現裂紋。2）焊縫為鑄鐵型，由于冷速快，焊縫易出現白口。3）由于工藝要求采用大電流、連續焊，對于薄壁件缺陷的焊補有困難。鎳基鑄鐵焊條所用焊芯有純鎳焊芯、鎳鐵焊芯w(ni)=55%,余為fe、鎳銅焊芯w(ni)=70%,余為cu三種，所有鎳基鑄鐵焊條均采用石墨型藥皮，也就是說，藥皮中含有較多的石墨。銅基鑄鐵焊條的特點：1）（在常溫下鐵在cu中的溶解度很?。┖?/p>

31、縫中的cu與fe是以機械混合物形式存在，焊縫以cu為基礎，在其中機械地混合著少量鋼或鑄鐵的高硬度組織。第一層焊縫時，鑄鐵中的c較多地熔入焊縫中，由于cu不溶解c，也不與c形成碳化物，c全部與焊條及母材熔化后的fe結合，在焊縫快冷情況下，形成m、fe3c等高硬度組織。2） 整個焊縫還是有較高的塑性，有較好的抗裂性。3）cu是弱石墨化元素，而且其擴散能力較弱，焊縫接頭上白口區較寬。4）焊接接頭加工性不良（焊縫的cu基很軟，m、fe3c很硬）。5）cu鋼焊條所焊焊縫顔色與母材差別較大。4.灰鑄鐵的氣焊技術氣焊時應注意以下幾點：（1）采用中性焰補焊。（2）火焰的焊芯距熔池表面10mm，使火焰始終蓋住熔

32、池。（3）焊絲端頭插入熔池底部進行攪拌，使氣體從熔池中逸出，防止產生氣孔。（4）使焊縫高出母材23mm，焊后焊區加熱使其緩冷。五、球墨鑄鐵的焊接1. 球墨鑄鐵的焊接性特點：（1）白口化傾向及淬硬性傾向比灰鑄鐵大。（2）提高對焊接接頭的力學性能要求。（3）焊接性比灰鑄鐵要好。多采用熱焊法，并進行焊后熱處理。2. 球墨鑄鐵的焊條電弧焊技術（1）采用同質焊縫時焊條選用低碳鋼芯球墨鑄鐵焊條（z238），焊前預熱至500，焊后緩冷；焊接時采用大電流、連續焊工藝，焊接電流按焊條直徑的3060倍選用。（2）采用異質焊縫時焊條選用鐵鎳鑄鐵焊條（z408），工藝與焊接灰鑄鐵相似，對厚度較大的鑄鐵件較好預熱100

33、200，采用較小的焊接電流。3.球墨鑄鐵的氣焊技術球墨鑄鐵的氣焊用火焰性質及溶劑與灰鑄鐵氣焊相同，采用中性焰及cj201溶劑。第六節 鋁及其合金的焊接一、鋁及其合金的種類和性能1.概述與低碳鋼相比較，具有密度小，電阻率小，線膨脹系數大(約為低碳鋼線膨脹系數的2倍)，導熱系數大(鋁及其合金熔合區的冷卻速度為高強鋼熔合區冷卻速度的(47)倍)、良好的耐蝕性、較高的比強度，優異的低溫韌性，但強度低。抗拉強度一般不超過100mpa，熱處理后能達到400 mpa。2.鋁及鋁合金的分類根據鋁合金的化學成分和制造工藝可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。在變形鋁合金中又可分為非熱處理強化鋁合金和可熱處理強化鋁

34、合金。非熱處理強化鋁臺金通過加工硬化、固溶強化來提高力學性能。3.工業純鋁純鋁的強度低，抗拉強度僅為80100mpa，塑性好，伸長率大，具有良好的耐蝕性和焊接性。4.變形鋁合金非熱處理強化變形鋁合金主要有防銹鋁合金；熱處理強化變形鋁合金主要有硬鋁、超硬鋁及鍛鋁合金等。5.鑄造鋁合金為使鑄造鋁合金具有一定的強度、良好的耐蝕性及鑄造工藝性，合金中加入數量較多的硅、銅、鎂、鋅及錳等元素。有鋁-硅系、鋁-銅系、鋁鎂系、鋁-鋅系等四類合金。二、鋁及鋁合金的焊接性1.氧化能力強2.導熱性和導電性高3.裂紋傾向性大4.容易形成氣孔5.高溫下強度和塑性低6.合金元素的蒸發和燒損7.焊接接頭與母材強度不等8.固

35、態液態轉變時無色澤變化三、鋁及鋁合金的焊接材料選用1.焊絲選用的焊絲對焊接接頭的物理性能和化學成分有較大的影響。一般選用與母材化學成分相同的同質焊絲，或可從母材金屬上截取窄條代用。常用的是鋁硅合金焊絲salsi1。2.焊條使用前應經150烘干12h。3.鋁溶劑（1）鋁溶劑的作用1）溶解和清除氧化膜，形成熔渣，保護熔化金屬不被繼續氧化。2）排除熔池中的氣體、氧化物及其他夾雜物。3）改善熔池金屬的流動性，使焊縫形成良好。（2）鋁溶劑的組成鋁溶劑由堿金屬的氯化物與氟化物混合粉末配制而成。常用cj401溶劑。焊接鋁鎂合金時，不宜采用含有氯化鈉、氟化鈉的溶劑。四、鋁及鋁合金焊件和焊絲表面的清洗鋁及鋁合金

36、焊前，必須先清除油污，再清除氧化膜。1.清洗油污一般采用汽油或丙酮、醋酸乙酯、松香水、四氯化碳等溶劑擦洗油污。2.清除氧化膜有機械清理和化學浸洗兩種方法（1）機械清理用不銹鋼絲輪、銅絲輪或刮刀清理。適用于焊縫質量要求不高、焊件尺寸大、不易用化學方法清理的焊件。（2）化學浸洗效率高，質量穩定，適用于中小型尺寸并成批生產的零件。五、鋁及鋁合金的鎢極手工氬弧焊優點：保護效果好、電弧穩定、熱量集中、焊縫成形美觀及質量好。1.焊接接頭和坡口形狀尺寸表3-39。2.鎢極手工氬弧焊電流通常采用交流電源。3.焊接規范的選擇根據焊件厚度來選擇焊接電流和相應的鎢極直徑。鎢極伸出噴嘴的長度為34mm，噴嘴到焊件表面

37、的距離為814mm，焊絲直徑一般為35mm。4.操作技術（1）焊接方向通常采用左向焊法（2）焊前檢查檢查焊件清洗狀況，焊機、氬氣皮管和冷卻水系統是否正常。（3）焊絲、焊槍與焊件之間的相對位置要求焊槍運行平穩，送絲均勻，保持電弧穩定燃燒。（4）引弧采用高頻或脈沖兩種方法。（5）焊槍運行方法1）等速運行2）斷續運行3）橫向擺動4）縱向擺動（6）送絲方法斷續點滴法和連續推送法（7）收弧通常采用引出板將弧坑引出焊件；中斷或不能安引出板的，可采用添加焊絲填滿弧坑或采用電流衰減法。六、鋁及鋁合金的鎢極自動氬弧焊優點：生產率高，熔透深度大，焊縫平直美觀，焊件質量可靠。1.焊件規范焊件電流比手工氬弧焊大，采用

38、短弧焊件，電弧長度為36mm，噴嘴口徑和氬氣流量比手工氬弧焊大，鎢極伸出噴嘴長度為48mm，噴嘴到焊件表面距離為1014mm，焊絲直徑為24mm，送絲速度根據焊件電流、熔池溫度、焊縫成形選擇，焊件速度根據焊件厚度和熔池溫度而定。2.操作技術（1）引弧應用引弧器和應用鎢棒引弧兩種方法。（2）焊接1）對接縫自動焊有填充焊絲和不加填充焊絲兩種2）環縫自動焊焊前必須進行對稱定位焊，定位焊點要求熔透均勻，焊接收尾時，應使環縫重疊一定長度（2540mm）。七、鋁及鋁合金的熔化極氬弧焊1.焊接電源當選用細絲焊接時，通常采用平特性電源。粗絲時采用下降外特性電源。2.電弧特性熔滴過渡形式通常采用射滴和短路相混合

39、的過渡形式，也稱亞射流過渡。3.焊接規范焊絲直徑一定時，焊接電流盡量偏大，以達到亞射流過渡。焊接速度較高，以減小變形和提高生產率。焊絲伸出長度為1325mm。八、鋁及鋁合金的氣焊適用于薄板（0.52.0mm）構件的焊接和鋁鑄件的補焊。1.焊前預熱小件不預熱。厚度大于5mm及結構復雜的焊件，根據板厚和焊件結構形狀，一般預熱至200250。2.火焰的性質和能率一般采用氧乙炔焰，并選用中性焰或輕微碳化焰。焊嘴大小根據焊件厚度、坡口形式、焊接位置及焊工的技術水平而定。3.操作方法通常采用左向焊法；厚度大于5mm時采用右向焊法。焊炬的運動形式有兩種：一種是保持焊炬一定的高度，沿焊接方向移動；另一種是在焊

40、炬向前移動時還做周期的上下挑動。焊絲與焊炬的夾角為80100度。焊后進行清洗。九、鋁及鋁合金的焊條電弧焊一般只有在無氣焊、氬弧焊場合或氬弧焊和氣焊炬難以到位的場合，對板厚大于2mm的情況下采用。操作時注意一下幾點：（1）焊條使用前150烘干12小時。（2）板厚小于6mm可不開坡口，板厚612mm時開v形坡口，板厚大于12mm時開x形坡口。（3）采用直流電源焊接，焊條接正極。（4）快速焊接。第七節 銅及銅合金的焊接一、銅及銅合金的種類和性能常用的銅及銅合金有四種：純銅，黃銅，青銅和白銅。1.純銅純銅是(cu)不低于99.5 的工業純銅，具有良好的導電性、導熱性，良好的常溫和低溫塑性，以及對海水等

41、的耐腐蝕性，純銅中的雜志如氧、硫、鉍等都不同程度地降低純銅的優良性能，增加材料的冷脆性和接頭中出現熱裂紋的傾向。2.黃銅黃銅系銅和鋅組成的二元合金，黃銅與純銅強度、硬度和耐腐蝕能力都高，且具有一定塑性，能很好承受熱加工和冷加工，(zn)在< 30 40 的黃銅具有相與少量的相，因而提高了強度、塑性、耐蝕性、但對焊接性不利。3.青銅銅合金不以鋅或鎳為主要元素，而加入錫、鋁、硅等其他元素時，稱為青銅，分別為錫青銅、鋁青銅、硅青銅。4.白銅白銅是銅和鎳的合金，具有較好的綜合力學性能，易于焊接，不需預熱。二、銅及銅合金的焊接性1.焊縫成形能力差（1）導熱性強（2）流動性大2.焊縫和熱影響區裂紋傾

42、向大產生裂紋原因：（1）銅的氧化（2）低熔點雜質（3）焊接應力和變形大3.氣孔傾向嚴重產生氣孔的原因：（1）氫引起的擴散性氣孔（2）氧的反應氣孔（3）銅的自身特性4.接頭性能下降原因:（1）合金元素的蒸發和燒損（2）焊縫及熱影響區晶粒變粗（3）雜質和合金元素的滲入三、銅及銅合金焊接材料的選用1. 氣體保護焊用焊絲銅薄板和中板焊接，使用氣保焊逐漸取代氣焊、焊條電弧焊，電極一般采用釷鎢極(ewth-2)。焊接純銅，一般選用含有(si) 0.5，(p) 0.15或(ti) 0.3 0.5脫氧劑的無氧銅焊絲，如hscu。焊接普通黃銅，采用無氧銅加脫氧劑的錫青銅焊絲，如hscusn。對高強度黃銅則采用青

43、銅加脫氧劑的硅青銅焊絲或鋁青銅焊絲，如：hscual、hscusi等。保護氣體則選用氬氣(ar)或ar+he(ar+he混合比50/50或30/70)，采用ar+he混合氣體的較大優點是可以改善焊縫金屬的潤濕性，提高焊接質量。由于氦氣保護時輸入熱量比氬氣保護時大，故可降低預熱溫度。 2. 埋弧焊用焊絲與焊劑埋弧焊的特點是電熱效率高，對熔池的保護效果好。大、中厚度銅焊件的焊接工藝與鋼基本相同，可選用高硅高錳焊劑hj431，但可能發生合金元素向焊縫過渡，對接頭性能要求高的焊件宜選用hj260、hj150。焊絲則選用純銅焊絲、青銅焊絲、焊接純銅和黃銅。3.焊條焊條電弧焊用焊條分為純銅、青銅兩類，由于

44、黃銅中的鋅容易蒸發，因而極少采用焊條電弧焊。純銅焊條型號ecu為低氫型藥皮，用于焊接脫氧或無氧銅結構件，在大氣及海水中具有良好的耐腐蝕性。四、焊前準備1.焊前清理焊前對焊絲和焊件坡口兩側30mm范圍內的油脂、水分、金屬氧化物進行清除。2.坡口形式采用對接接頭、端接接頭。五、純銅的焊件技術焊接純銅的方法有氣焊、手工碳弧焊、手工電弧焊和手工氬弧焊等方法，大型結構也可采用自動焊。1.純銅的氣焊焊接純銅較常用的是對接接頭，搭接接頭和丁字接頭盡量少采用。氣焊可采用兩種焊絲，一種是含有脫氧元素的焊絲，如絲201、202；另一種是一般的純銅絲和母材的切條，采用氣劑301作助熔劑。氣焊純銅時應采用中性焰。2.

45、純銅的手工電弧焊在手工電弧焊時采用純銅焊條銅107，焊芯為純銅（t2、t3）。焊前應清理焊接處邊緣。焊件厚度大于4毫米時，焊前必須預熱，預熱溫度一般在400500左右。用銅107焊條焊接，電源應采用直流反接。焊接時應當用短弧，焊條不宜作橫向擺動。焊條作往復的直線運動，可以改善焊縫的成形。長焊縫應采用逐步退焊法。焊接速度應盡量快些。多層焊時，必須徹底清除層間的熔渣。焊接應在通風良好的場所進行，以防止銅中毒現象。焊后應用平頭錘敲擊焊縫，消除應力和改善焊縫質量。3.純銅的手工氬弧焊在純銅手工氬弧焊時，采用的焊絲有絲201(特制純銅焊絲)和絲202，也采用純銅絲，如t2。焊前應對工件焊接邊緣和焊絲表面

46、的氧化膜、油等臟物都必須清理干凈，避免產生氣孔、夾渣等缺陷。清理的方法有機械清理法和化學清理法。對接接頭板厚小于3毫米時，不開坡口；板厚為310毫米時， 開v型坡口，坡口角度為6070º； 板厚大于10毫米時，開x型坡口，坡口角度為6070º；為避免未焊透，一般不留鈍邊。根據板厚和坡口尺寸，對接接頭的裝配間隙在0.51.5毫米范圍內選取。純銅手工氬弧焊，通常是采用直流正接，即鎢極接負極。為了消除氣孔，保證焊縫根部可靠的熔合和焊透，必須提高焊接速度，減少氬氣消耗量，并預熱焊件。板厚小于3毫米時，預熱溫度為150300；板厚大于3毫米時，預熱溫度為350500。預熱溫度不宜過高

47、，否則使焊接接頭的機械性能降低。還有純銅的碳弧焊，碳弧焊使用的電極有碳精電極和石墨電極。純銅碳弧焊所用的焊絲和氣焊時一樣，也可用母材剪條，可用氣焊純銅的助熔劑，如氣劑301等。六、黃銅的焊件技術黃銅焊接的方法有：氣焊、碳弧焊、手工電弧焊和氬弧焊。  1.黃銅的氣焊由于氣焊火焰的溫度低，焊接時黃銅中鋅的蒸發比采用電焊時少，所以在黃銅焊接中，氣焊是較常用的方法。黃銅氣焊采用的焊絲有：絲221、絲222和絲224等，這些焊絲中含有硅、錫、鐵等元素，能夠防止和減少熔池中鋅的蒸發和燒損，有利于保證焊縫的性能和防止氣孔產生。氣焊黃銅常用的熔劑有固體粉末和氣體熔劑兩類，氣體熔劑由硼酸甲脂

48、及甲醇組成；熔劑如氣劑301。2.黃銅的手工電弧焊焊接黃銅除了用銅227及銅237外，也可以采用自制的焊條。黃銅電弧焊時，應采用直流電源正接法，焊條接負極。焊前焊件表面應作仔細清理。坡口角度一般不應小于6070º，為改善焊縫成形，焊件要預熱150250。操作時應當用短弧焊接，不作橫向和前后擺動，只作直線移動，焊速要高。與海水、氨氣等腐蝕介質接觸的黃銅焊件，焊后必須退火，以消除焊接應力。3.黃銅的手工氬弧焊黃銅手工氬弧焊可以采用標準黃銅焊絲：絲221、絲222和絲224， 也可以采用與母材相同成分的材料作填充材料。焊接可以用直流正接，也可以用交流。用交流焊接時，鋅的蒸發比直流正接時輕。

49、通常焊前不用預熱，只有板厚相差比較大時才預熱。焊接速度應盡可能快。焊件在焊后應加熱300400進行退火處理，消除焊接應力，以防止焊件在使用過程中裂縫。七、青銅的焊接技術1.錫青銅的焊接工藝（1）錫青銅氣焊采用中性焰，火焰能率與碳鋼氣焊時基本相同?；鹧娴难嫘呐c焊件表面的距離為710mm。焊后可采用焊縫錘擊或退火處理，以消除內應力。（2）錫青銅焊條電弧焊采用t227焊條或專用焊條，焊前對鑄件進行100200預熱。操作工藝與純銅相同。（3）錫青銅氬弧焊鎢極氬弧焊采用直流正接，鎢極燒損小，熔深大；采用直流反接時，可獲得穩定的熔滴過渡和較高的焊絲熔化速度。錫青銅的導熱性比黃銅稍大，焊接時采用較大的焊接電

50、流和較低的焊接速度。2.鋁青銅的焊接工藝（1）鋁青銅的焊條電弧焊焊條牌號為t237，采用直流反接，短弧焊接。只限于水平位置焊接，焊條不宜做橫向擺動，采用大電流。（2）鋁青銅氬弧焊采用交流電源焊接，對于厚大的焊件需要150300預熱。第八節 堆焊一、堆焊的特點堆焊是用焊接工藝在零件表面熔敷一層耐磨、耐熱、耐腐蝕等特殊性能合金層的技術。堆焊目的：修復（恢復尺寸，延長使用壽命）；制造特殊表面性能的新零件。二、堆焊金屬表面磨損的類型1.磨料磨損當硬質顆?；虮砻娲植谖矬w（一般稱為磨料如巖石、礦石、砂子、硬金屬屑或顆粒、砂布、砂輪等）在壓力的作用下，對金屬表面進行顯微切削，即產生了磨料磨損。2.沖擊磨損金

51、屬受外來物體的沖擊作用而引起的磨損稱沖擊磨損。通常和磨料磨損同時出現。沖擊按金屬表面所受應力的大小及造成損壞的情況分為三類：輕度沖擊、中度沖擊、重度沖擊。3.金屬間摩擦磨損是指金屬與金屬之間相對運動時，由于兩接觸面凹凸不平，引起表面金屬變形，局部高溫焊合而撕裂式轉移結合到另一表面的一種表面破壞形式。如軸、軸承、刀具、模具、制動輪、閥門密封面。4.腐蝕磨損金屬受周圍介質作用而引起的損壞稱為腐蝕，包括：化學腐蝕和電化腐蝕。5.氣蝕磨損發生在零件與液體接觸并在相對運動的條件下。三、堆焊合金材料及其選用堆焊合金材料分為：鐵基、鎳基、鈷基、銅基及碳化鎢等類型。1.堆焊合金材料的種類（1）低合金鋼合金含量

52、小于5，可分為珠光體和馬氏體兩類。（2）高鉻馬氏體鋼含鉻量13左右，含碳量0.10.2。（3）鉻鎳奧氏體鋼（4）高錳鋼含碳量0.71.2、含錳1014。（5）熱磨具鋼和高速鋼（6）碳化鎢型（7）鈷基、鎳基合金2.堆焊金屬材料的選用（1）堆焊金屬應滿足使用條件（2）堆焊金屬應經濟合理（3）堆焊金屬的焊接性好四、堆焊工藝及堆焊材料形狀1.堆焊工藝及特點各種熔熔焊都可以用于堆焊。2.焊接金屬的形狀常用的金屬形狀有：條狀、絲狀、帶狀、粉粒狀及塊狀。五、焊條電弧堆焊1.焊條電弧堆焊的工藝要點（1）正確選用堆焊金屬（2）減少熔深（3）防止堆焊層產生裂紋或剝落2.焊條電弧堆焊技術（1）根據不同要求選用焊條（

53、2）焊前清理表面（3）焊條中心沿前一道焊縫邊緣進行，且熔化前一道焊縫的1/3-1/2寬度。（4）多層堆焊時第二層方向與第一層垂直（5）焊縫收尾不應有過深的弧坑3.熱鍛模的堆焊技術堆焊時要選用耐冷熱疲勞性能優良的堆焊金屬，如d337，d397焊條。焊前預熱，焊后進行退火。4.高錳鋼按以下要求進行（1）焊件不預熱，焊接時快速冷卻。（2）溫度不能高，采用短焊道、分散焊。（3）采用小電流，快速焊。（4）每層堆焊后應立即錘擊5.高速鋼刀具的堆焊技術（1）焊前用汽油或四氯化碳清洗。（2）堆焊焊條經350高溫烘干1-2小時。（3）焊前300-500預熱。（4）嚴格保持短弧焊。（5）焊后立即爐內退火或在熱的石棉灰中緩冷。6.耐高溫腐蝕和磨損合金的堆焊技術（1）工作溫度低于450的鉻不銹鋼堆焊金屬，采用d517焊條。（2）工作溫度在450-580的奧氏體不銹鋼堆焊采用d547。d547mo焊條。（3）工作溫度在650以下的鈷基硬質合金堆焊，采用d812焊條。六、埋弧堆焊技術1.特點及應用范圍（1）與一般埋弧焊沒有