1、第三節(jié)第三節(jié) 常用鋼材的焊接常用鋼材的焊接l焊接性的概念焊接性的概念 碳鋼的焊接碳鋼的焊接 耐熱鋼和不銹鋼的焊接耐熱鋼和不銹鋼的焊接 有色金屬的焊接有色金屬的焊接 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 鑄鐵的補(bǔ)焊鑄鐵的補(bǔ)焊 異種金屬的焊接異種金屬的焊接第三節(jié)第三節(jié) 常用鋼材的焊接常用鋼材的焊接一、焊接性的概念一、焊接性的概念 金屬材料的焊接性，是指被焊金屬在采用一定金屬材料的焊接性，是指被焊金屬在采用一定的的焊接方法焊接方法、焊接材料焊接材料、工藝參數(shù)工藝參數(shù)及及結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式條件條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度難易程度。 即金屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出即金屬材

2、料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出易焊和難焊的差別。易焊和難焊的差別。 金屬材料的焊接性不是一成不變的金屬材料的焊接性不是一成不變的，同一種金屬材料，采，同一種金屬材料，采用不同的焊接方法、焊接材料及焊接工藝（包括預(yù)熱和熱處理用不同的焊接方法、焊接材料及焊接工藝（包括預(yù)熱和熱處理等），其焊接性可能有很大差別。等），其焊接性可能有很大差別。 例如，化學(xué)活潑性極強(qiáng)的鈦，焊接是比較困難的，曾一度例如，化學(xué)活潑性極強(qiáng)的鈦，焊接是比較困難的，曾一度認(rèn)為鈦的焊接性很不好。但自氬弧焊的應(yīng)用比較成熟以后，鈦認(rèn)為鈦的焊接性很不好。但自氬弧焊的應(yīng)用比較成熟以后，鈦及其合金的焊接結(jié)構(gòu)已在航空等工業(yè)部門(mén)廣泛應(yīng)用。及其合

3、金的焊接結(jié)構(gòu)已在航空等工業(yè)部門(mén)廣泛應(yīng)用。 由于新能源的發(fā)展，等離子弧焊接、真空電子束焊接、激由于新能源的發(fā)展，等離子弧焊接、真空電子束焊接、激光焊接等新的焊接方法相繼出現(xiàn)，使鎢、鉬、鉭、鈮、鋯等高光焊接等新的焊接方法相繼出現(xiàn)，使鎢、鉬、鉭、鈮、鋯等高熔點(diǎn)金屬及其合金的焊接都已成為可能。熔點(diǎn)金屬及其合金的焊接都已成為可能。焊接性包括兩個(gè)方面：焊接性包括兩個(gè)方面： 一是工藝焊接性一是工藝焊接性 主要是指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂主要是指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性；紋的可能性； 二是使用焊接性二是使用焊接性 主要是指焊接接頭在使用中的可靠性，包括焊接接頭

4、的力學(xué)主要是指焊接接頭在使用中的可靠性，包括焊接接頭的力學(xué)性能及其它特殊性能性能及其它特殊性能( (如耐熱、耐蝕性能等如耐熱、耐蝕性能等) )。 金屬材料這兩方面的焊接性可通過(guò)估算和試驗(yàn)方法來(lái)確定。金屬材料這兩方面的焊接性可通過(guò)估算和試驗(yàn)方法來(lái)確定。可焊性研究的工程意義：可焊性研究的工程意義： 根據(jù)目前的焊接技術(shù)水平，工業(yè)上應(yīng)用的絕大多數(shù)金屬材根據(jù)目前的焊接技術(shù)水平，工業(yè)上應(yīng)用的絕大多數(shù)金屬材料都是可焊的，只是焊接時(shí)的難易程度不同而已。料都是可焊的，只是焊接時(shí)的難易程度不同而已。 當(dāng)采用新的材料制作焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，了解及評(píng)價(jià)新材料的焊當(dāng)采用新的材料制作焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，了解及評(píng)價(jià)新材料的焊接性，是產(chǎn)品設(shè)

5、計(jì)、施工準(zhǔn)備及正確制定焊接工藝的重要依據(jù)。接性，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備及正確制定焊接工藝的重要依據(jù)。二、鋼材焊接性的估算方法二、鋼材焊接性的估算方法 實(shí)際焊接結(jié)構(gòu)所用的金屬材料絕大多數(shù)是鋼材。實(shí)際焊接結(jié)構(gòu)所用的金屬材料絕大多數(shù)是鋼材。 影響鋼材焊接性的主要因素是化學(xué)成分。影響鋼材焊接性的主要因素是化學(xué)成分。 各種化學(xué)元素對(duì)焊縫組織性能、夾雜物的分布以及對(duì)焊接各種化學(xué)元素對(duì)焊縫組織性能、夾雜物的分布以及對(duì)焊接熱影響區(qū)的淬硬程度等的影響不同，對(duì)產(chǎn)生裂紋傾向的影響也熱影響區(qū)的淬硬程度等的影響不同，對(duì)產(chǎn)生裂紋傾向的影響也不同。不同。 在各種元素中，碳的影響最為明顯，其它元素的影響可折在各種元素中，碳的影

6、響最為明顯，其它元素的影響可折合成碳的影響。合成碳的影響。 因此可用碳當(dāng)量法來(lái)估算被焊鋼材的焊接性。硫、磷對(duì)鋼因此可用碳當(dāng)量法來(lái)估算被焊鋼材的焊接性。硫、磷對(duì)鋼材的焊接性能影響也很大，在各種合格鋼材中，硫、磷含量都材的焊接性能影響也很大，在各種合格鋼材中，硫、磷含量都受到嚴(yán)格限制。受到嚴(yán)格限制。碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為： 式中式中(C)、(Mn)、(Cr)、(Mo)、(V)、(Ni)、(Cu)為為鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： (C)(C)當(dāng)量當(dāng)量0.40.60.6碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：

7、碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為： 式中式中(C)、(Mn)、(Cr)、(Mo)、(V)、(Ni)、(Cu)為為鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： (C)(C)當(dāng)量當(dāng)量0.40.60.6時(shí)時(shí)碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為： 式中式中(C)、(Mn)、(Cr)、(Mo)、(V)、(Ni)、(Cu)為為鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。鋼中相應(yīng)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： (C)(C)當(dāng)量當(dāng)量0.40.60.6時(shí)時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，焊，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，焊接性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫

8、度，焊接時(shí)要采取減接性不好。焊前工件必須預(yù)熱到較高溫度，焊接時(shí)要采取減少焊接應(yīng)力和防止開(kāi)裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幧俸附討?yīng)力和防止開(kāi)裂的工藝措施，焊后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚拍鼙ＷC焊接接頭質(zhì)量。理，才能保證焊接接頭質(zhì)量。 利用碳當(dāng)量法估算鋼材焊接性是粗略的，因?yàn)殇摾锰籍?dāng)量法估算鋼材焊接性是粗略的，因?yàn)殇摬牡暮附有赃€受材的焊接性還受結(jié)構(gòu)剛度結(jié)構(gòu)剛度、焊后應(yīng)力條件焊后應(yīng)力條件、環(huán)境溫度環(huán)境溫度等因素等因素的影響。的影響。 例如，當(dāng)鋼板厚度增加時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度增大，焊后例如，當(dāng)鋼板厚度增加時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度增大，焊后殘余應(yīng)力也較大，焊縫中心部位處于三向拉應(yīng)力狀態(tài)，殘余應(yīng)力也較大，焊縫中心部位處于三向拉

9、應(yīng)力狀態(tài)，因此表現(xiàn)出焊接性下降。因此表現(xiàn)出焊接性下降。 在實(shí)際工作中確定材料焊接性時(shí)，除初步估算外，在實(shí)際工作中確定材料焊接性時(shí)，除初步估算外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行抗裂試驗(yàn)及焊接接頭使用焊接還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行抗裂試驗(yàn)及焊接接頭使用焊接性的試驗(yàn)，為制定合理的工藝規(guī)程提供依據(jù)。性的試驗(yàn)，為制定合理的工藝規(guī)程提供依據(jù)。三、小型抗裂試驗(yàn)法三、小型抗裂試驗(yàn)法 小型抗裂試驗(yàn)法所用試樣的尺寸較小，應(yīng)小型抗裂試驗(yàn)法所用試樣的尺寸較小，應(yīng)用簡(jiǎn)便，能定性評(píng)定不同拘束形式的接頭產(chǎn)生用簡(jiǎn)便，能定性評(píng)定不同拘束形式的接頭產(chǎn)生裂紋的傾向。裂紋的傾向。常用的試驗(yàn)方法常用的試驗(yàn)方法：剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法：剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法

10、斜斜Y Y形坡口試驗(yàn)法形坡口試驗(yàn)法( (小鐵研法小鐵研法) ) 十字接頭試驗(yàn)法等十字接頭試驗(yàn)法等剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法 先加工出一個(gè)厚度大于先加工出一個(gè)厚度大于40 mm40 mm的方的方形剛性底板，邊長(zhǎng)由焊接方法確定形剛性底板，邊長(zhǎng)由焊接方法確定( (焊焊條電弧焊時(shí)為條電弧焊時(shí)為300 mm300 mm，埋弧焊時(shí)為，埋弧焊時(shí)為400 400 mm)mm)。 再將待試焊接性的鋼材按實(shí)際產(chǎn)再將待試焊接性的鋼材按實(shí)際產(chǎn)品厚度加工出兩塊長(zhǎng)方形試板，按規(guī)品厚度加工出兩塊長(zhǎng)方形試板，按規(guī)定開(kāi)出坡口后，如圖將試板焊在剛性定開(kāi)出坡口后，如圖將試板焊在剛性底板上：底板上：試板厚度試板厚度12 m

11、m12 mm時(shí)，取焊腳時(shí)，取焊腳k=k=；試板厚度試板厚度12 mm12 mm時(shí)，焊腳足取為時(shí)，焊腳足取為12 mm12 mm。剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法剛性固定對(duì)接試驗(yàn)法 待周?chē)潭ê缚p冷卻到常溫以后，待周?chē)潭ê缚p冷卻到常溫以后，按實(shí)際產(chǎn)品的焊接工藝進(jìn)行單層焊或多按實(shí)際產(chǎn)品的焊接工藝進(jìn)行單層焊或多層焊。層焊。 焊完后在室溫下放置焊完后在室溫下放置24 h24 h：先檢查焊縫及熱影響區(qū)有無(wú)表面裂紋；先檢查焊縫及熱影響區(qū)有無(wú)表面裂紋；再?gòu)拇怪焙缚p方向切取厚度為再?gòu)拇怪焙缚p方向切取厚度為15 mm15 mm的金相磨片的金相磨片兩塊，進(jìn)行低倍放大檢驗(yàn)是否存在內(nèi)裂紋。兩塊，進(jìn)行低倍放大檢驗(yàn)是否存在內(nèi)裂紋。

12、從采用一般焊接工藝焊后檢驗(yàn)有無(wú)裂紋或從采用一般焊接工藝焊后檢驗(yàn)有無(wú)裂紋或裂紋的多少，即可初步評(píng)定試板材料的焊接性。裂紋的多少，即可初步評(píng)定試板材料的焊接性。 而后調(diào)整工藝而后調(diào)整工藝( (如預(yù)熱、緩冷等如預(yù)熱、緩冷等) )再焊接試再焊接試板，直至不產(chǎn)生裂紋為止。板，直至不產(chǎn)生裂紋為止。 最后參考抗裂試驗(yàn)制訂合理的焊接參數(shù)。最后參考抗裂試驗(yàn)制訂合理的焊接參數(shù)。常用鋼材的焊接常用鋼材的焊接碳鋼的焊接碳鋼的焊接一、低碳鋼的焊接一、低碳鋼的焊接 低碳鋼含碳量低碳鋼含碳量0.250.25，其塑性好，一般沒(méi)有淬硬傾向，其塑性好，一般沒(méi)有淬硬傾向，對(duì)焊接過(guò)程不敏感，焊接性好。焊這類(lèi)鋼時(shí)，不需要采取特殊對(duì)焊接

13、過(guò)程不敏感，焊接性好。焊這類(lèi)鋼時(shí)，不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需進(jìn)行熱處理的工藝措施，通常在焊后也不需進(jìn)行熱處理( (電渣焊除外電渣焊除外) )。 厚度大于厚度大于 50 mm50 mm的低碳鋼結(jié)構(gòu)，常用大電流多層焊，焊后的低碳鋼結(jié)構(gòu)，常用大電流多層焊，焊后應(yīng)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。應(yīng)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。 低溫環(huán)境下焊接剛度較大的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于焊件各部分溫差較大，低溫環(huán)境下焊接剛度較大的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于焊件各部分溫差較大，變形又受到限制，焊接過(guò)程容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，有可能導(dǎo)變形又受到限制，焊接過(guò)程容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件開(kāi)裂，因此應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱。致結(jié)構(gòu)件開(kāi)裂，因此應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)

14、熱。 低碳鋼可以用各種焊接方法進(jìn)行焊接。低碳鋼可以用各種焊接方法進(jìn)行焊接。 應(yīng)用最廣泛的：應(yīng)用最廣泛的：焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊等和電阻焊等。 熔焊法熔焊法焊接結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，焊接材料及工藝的選擇主要焊接結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，焊接材料及工藝的選擇主要應(yīng)保證應(yīng)保證焊接接頭與工件材料等強(qiáng)度。焊接接頭與工件材料等強(qiáng)度。 焊條電弧焊焊條電弧焊焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，可選用E4313(J421)E4313(J421)、E4303(J422)E4303(J422)、E4320(J424)E4320(J424)焊條。焊條。 焊接動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)、復(fù)雜

15、結(jié)構(gòu)或厚板結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選用焊接動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)或厚板結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選用E4316(J426)E4316(J426)、E4315(J427)E4315(J427)或或E5015(J507)E5015(J507)焊條。焊條。 埋弧焊埋弧焊時(shí)，一般采用時(shí)，一般采用H08AH08A或或H08MnAH08MnA焊絲配焊劑焊絲配焊劑431431進(jìn)行焊接。進(jìn)行焊接。二、中、高碳鋼的焊接二、中、高碳鋼的焊接 中碳鋼含碳量在中碳鋼含碳量在0.250.250.60.6之間。隨著含碳量的增加，之間。隨著含碳量的增加，淬硬傾向越加明顯，焊接性逐漸變差。實(shí)際生產(chǎn)中，主要是焊接淬硬傾向越加明顯，焊接性逐漸變差。實(shí)際生產(chǎn)中，

16、主要是焊接各種中碳鋼的鑄件與鍛件。各種中碳鋼的鑄件與鍛件。 中碳鋼的焊接特點(diǎn)：中碳鋼的焊接特點(diǎn)： (1) (1) 熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋。熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋。 中碳鋼屬淬火鋼，熱影響區(qū)金屬被加熱超過(guò)淬火溫度區(qū)段時(shí)，受工中碳鋼屬淬火鋼，熱影響區(qū)金屬被加熱超過(guò)淬火溫度區(qū)段時(shí)，受工件低溫部分的迅速冷卻作用，勢(shì)必出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。件低溫部分的迅速冷卻作用，勢(shì)必出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。 當(dāng)焊件剛性較大或工藝不當(dāng)時(shí)，就會(huì)在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂紋，即焊接當(dāng)焊件剛性較大或工藝不當(dāng)時(shí)，就會(huì)在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂紋，即焊接接頭焊后冷卻到相變溫度以下或冷卻到室溫后產(chǎn)生裂紋。接頭焊后冷卻到相變溫度以下或冷卻

17、到室溫后產(chǎn)生裂紋。 (2) (2) 焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大。焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大。二、中、高碳鋼的焊接二、中、高碳鋼的焊接中碳鋼的焊接特點(diǎn)：中碳鋼的焊接特點(diǎn)： (1) (1) 熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋。熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋。 (2) (2) 焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大。焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大。 焊接中碳鋼時(shí)，因工件基體材料含碳量與硫、磷雜質(zhì)焊接中碳鋼時(shí)，因工件基體材料含碳量與硫、磷雜質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊芯，基體材料熔化后進(jìn)入熔池，使焊縫金含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊芯，基體材料熔化后進(jìn)入熔池，使焊縫金屬含碳量增加，塑性下降，加上硫、磷等雜質(zhì)的存在，焊屬含碳量增加，塑性下降，加上硫、

18、磷等雜質(zhì)的存在，焊縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。經(jīng)驗(yàn)表明，用焊條電弧焊焊接碳素鋼，在焊縫中含碳量超經(jīng)驗(yàn)表明，用焊條電弧焊焊接碳素鋼，在焊縫中含碳量超過(guò)過(guò)0.20%時(shí)，就有可能產(chǎn)生熱裂紋；當(dāng)含碳量超過(guò)時(shí)，就有可能產(chǎn)生熱裂紋；當(dāng)含碳量超過(guò)0.4%時(shí)，時(shí)，熱裂紋很難避免。熱裂紋很難避免。 焊接前：焊接前： 焊接中碳鋼構(gòu)件，焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，使焊接時(shí)工件各部焊接中碳鋼構(gòu)件，焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，使焊接時(shí)工件各部分的溫差小，以減小焊接應(yīng)力，同時(shí)減慢熱影響區(qū)的冷卻速度，分的溫差小，以減小焊接應(yīng)力，同時(shí)減慢熱影響區(qū)的冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織：避免產(chǎn)生淬

19、硬組織： 一般情況下，一般情況下，3535鋼和鋼和4545鋼的預(yù)熱溫度可選為鋼的預(yù)熱溫度可選為150150250250。結(jié)構(gòu)剛度較大或鋼材含碳量更高時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)再提高些。結(jié)構(gòu)剛度較大或鋼材含碳量更高時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)再提高些。焊接后：最好焊接后立刻熱處理。焊接后：最好焊接后立刻熱處理。 由于中碳鋼主要用于制造各類(lèi)機(jī)器零件，焊縫一般有一定由于中碳鋼主要用于制造各類(lèi)機(jī)器零件，焊縫一般有一定的厚度，但長(zhǎng)度不大：的厚度，但長(zhǎng)度不大： 焊接中碳鋼多采用焊條電弧焊。焊接中碳鋼多采用焊條電弧焊。 厚件可考慮采用電渣焊，但焊后要進(jìn)行相應(yīng)的熱處理。厚件可考慮采用電渣焊，但焊后要進(jìn)行相應(yīng)的熱處理。焊條選擇焊條選擇

20、焊接中碳鋼焊件，應(yīng)選用抗裂能力較強(qiáng)的低氫型焊條：焊接中碳鋼焊件，應(yīng)選用抗裂能力較強(qiáng)的低氫型焊條： 要求焊縫與工件材料等強(qiáng)度時(shí)要求焊縫與工件材料等強(qiáng)度時(shí)，可根據(jù)鋼材強(qiáng)度選用，可根據(jù)鋼材強(qiáng)度選用E5016(J506)E5016(J506)、E5015(J507)E5015(J507)、E6016E6016D1(J606)D1(J606)、E6015E6015D1(J607)D1(J607)焊條。焊條。 若若不要求等強(qiáng)度時(shí)不要求等強(qiáng)度時(shí)，可選用，可選用E4315 (J427)E4315 (J427)型強(qiáng)度低些的型強(qiáng)度低些的焊條，以提高焊縫的塑性。焊條，以提高焊縫的塑性。 不論用哪種焊條焊接中碳鋼件，

21、均應(yīng)選用細(xì)焊條、小電不論用哪種焊條焊接中碳鋼件，均應(yīng)選用細(xì)焊條、小電流，開(kāi)坡口進(jìn)行多層焊，以防止工件材料過(guò)多地熔人焊縫，流，開(kāi)坡口進(jìn)行多層焊，以防止工件材料過(guò)多地熔人焊縫，同時(shí)減小焊接熱影響區(qū)的寬度。同時(shí)減小焊接熱影響區(qū)的寬度。高碳鋼的焊接：高碳鋼的焊接：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 高碳鋼的焊接特點(diǎn)與中碳鋼基本相似。由于含碳量更高，焊高碳鋼的焊接特點(diǎn)與中碳鋼基本相似。由于含碳量更高，焊接性變得更差。接性變得更差。工藝：工藝： 進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)采用更高的預(yù)熱溫度、更嚴(yán)格的工藝措施。進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)采用更高的預(yù)熱溫度、更嚴(yán)格的工藝措施。應(yīng)用：應(yīng)用： 實(shí)際上，高碳鋼的焊接一般只限采用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工實(shí)際上，高碳鋼

22、的焊接一般只限采用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工作。作。高碳鋼的焊接高碳鋼的焊接 1 1 高碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性高碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性 高碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wcwc0.6%0.6%，焊接性很差，焊接性很差，在實(shí)際中不用作焊接結(jié)構(gòu)，一般是用作在實(shí)際中不用作焊接結(jié)構(gòu)，一般是用作工具鋼和工具鋼和鑄鋼鑄鋼，用于要求高硬度和高耐磨性的部件、零件，用于要求高硬度和高耐磨性的部件、零件和工具，所以高碳鋼的焊接大多為和工具，所以高碳鋼的焊接大多為修復(fù)性焊接修復(fù)性焊接。1 1 高碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性高碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性1 1）由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大，因此焊接時(shí)比中碳鋼更容易產(chǎn)）由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

23、更大，因此焊接時(shí)比中碳鋼更容易產(chǎn)生熱裂紋；生熱裂紋；2 2）高碳鋼對(duì)淬火更加敏感，焊接時(shí)熱影響區(qū)極易產(chǎn)生脆硬）高碳鋼對(duì)淬火更加敏感，焊接時(shí)熱影響區(qū)極易產(chǎn)生脆硬的高碳馬氏體組織，所以淬硬傾向和冷裂紋傾向都很大；的高碳馬氏體組織，所以淬硬傾向和冷裂紋傾向都很大；3 3）高碳鋼導(dǎo)熱性比低碳鋼差，在焊接高溫下）高碳鋼導(dǎo)熱性比低碳鋼差，在焊接高溫下晶粒長(zhǎng)大快晶粒長(zhǎng)大快，且碳化物容易在晶界上集聚、長(zhǎng)大，使且碳化物容易在晶界上集聚、長(zhǎng)大，使焊縫脆性增大焊縫脆性增大，從，從而使接頭強(qiáng)度降低；同時(shí)在接頭中引起的內(nèi)應(yīng)力也較大，而使接頭強(qiáng)度降低；同時(shí)在接頭中引起的內(nèi)應(yīng)力也較大，更容易促使裂紋的產(chǎn)生。更容易促使裂紋的

24、產(chǎn)生。2 2高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)1 1）焊接方法）焊接方法高碳鋼焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊高碳鋼焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊接與修復(fù)，所以主要的焊接方法是接與修復(fù)，所以主要的焊接方法是焊條電弧焊和釬焊焊條電弧焊和釬焊。2 2）焊接材料）焊接材料高碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強(qiáng)度。焊接材料根據(jù)鋼高碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強(qiáng)度。焊接材料根據(jù)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用條件來(lái)選擇。中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用條件來(lái)選擇。2 2高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)2 2）焊接材料）焊接材料高碳鋼的抗拉強(qiáng)度一般在高碳鋼的抗拉強(qiáng)度

25、一般在675MPa675MPa以上，當(dāng)要求接頭強(qiáng)度較以上，當(dāng)要求接頭強(qiáng)度較高時(shí)可選擇高時(shí)可選擇E7015-D2E7015-D2（J707J707）或）或E6015-D2E6015-D2（J607J607）焊條；）焊條；強(qiáng)度要求不高時(shí)可選擇強(qiáng)度要求不高時(shí)可選擇E5015E5015（J507J507）或）或E5016E5016（J506J506）焊）焊條；條；或者選擇與以上焊條強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)幕蛘哌x擇與以上焊條強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)牡蜌湫偷秃辖痄摵笚l低氫型低合金鋼焊條；必要時(shí)可選用必要時(shí)可選用奧氏體不銹鋼焊條奧氏體不銹鋼焊條，牌號(hào)與中碳鋼所選焊條相，牌號(hào)與中碳鋼所選焊條相同。同。2 2高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)高

26、碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)3 3）施焊工藝要點(diǎn)）施焊工藝要點(diǎn)1 1）高碳鋼零件一般經(jīng)過(guò)淬火）高碳鋼零件一般經(jīng)過(guò)淬火+ +回火的熱處理，因此焊接之前回火的熱處理，因此焊接之前要先行要先行退火退火，以減小裂紋傾向。，以減小裂紋傾向。2 2）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，焊前必須預(yù)熱，）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱預(yù)熱和和道間溫道間溫度度控制在控制在250250350350以上。以上。3 3）采取與中碳鋼相同的焊接工藝措施，如減小熔合比、小）采取與中碳鋼相同的焊接工藝措施，如減小熔合比、小電流、低焊速焊接，整個(gè)工件應(yīng)連續(xù)施焊完成，并采取措施電流、低焊速焊接，整個(gè)工件應(yīng)連續(xù)施焊完成，并采取措施減小內(nèi)應(yīng)力。

27、減小內(nèi)應(yīng)力。4 4）焊后將焊件立即放入爐中，在）焊后將焊件立即放入爐中，在650650保溫，進(jìn)行保溫，進(jìn)行消除應(yīng)力消除應(yīng)力熱處理熱處理。耐熱鋼和不銹鋼的焊接耐熱鋼和不銹鋼的焊接 珠光體耐熱鋼珠光體耐熱鋼 ：以以Cr，Mo為基礎(chǔ)的低、中合金鋼為基礎(chǔ)的低、中合金鋼碳當(dāng)量數(shù)值約為碳當(dāng)量數(shù)值約為0.45%0.90%，焊接性較差，焊接性較差焊條電弧焊：選用與母材成分相近的焊條，預(yù)熱溫焊條電弧焊：選用與母材成分相近的焊條，預(yù)熱溫度度150400，焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行高溫回火處理。，焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行高溫回火處理。 低溫鋼：低溫鋼：含含Ni量較高的量較高的5Ni，9 Ni鋼等鋼等焊前不需預(yù)熱焊前不需預(yù)熱焊條成分要與母

28、材匹配焊條成分要與母材匹配焊接線(xiàn)能量輸入要小焊接線(xiàn)能量輸入要小焊后回火注意避開(kāi)焊后回火注意避開(kāi)“回火脆性區(qū)回火脆性區(qū)” 耐蝕鋼：耐蝕鋼：除除P含量較高的鋼以外，其它耐蝕鋼焊接性較好，含量較高的鋼以外，其它耐蝕鋼焊接性較好，不需預(yù)熱或焊后熱處理等。不需預(yù)熱或焊后熱處理等。選擇與母材相匹配的耐蝕焊條。選擇與母材相匹配的耐蝕焊條。 奧氏體型不銹鋼：奧氏體型不銹鋼：Cr，Ni元素含量較高，元素含量較高，C含量低含量低 焊接性良好，焊接時(shí)一般不需要采取工藝措施焊接性良好，焊接時(shí)一般不需要采取工藝措施 。焊條、焊絲和焊劑的選用應(yīng)保證焊縫金屬與母材成焊條、焊絲和焊劑的選用應(yīng)保證焊縫金屬與母材成分類(lèi)型相同分類(lèi)

29、型相同 采用小電流、快速不擺動(dòng)焊，焊后加大冷速采用小電流、快速不擺動(dòng)焊，焊后加大冷速接觸腐蝕介質(zhì)的表面應(yīng)最后施焊接觸腐蝕介質(zhì)的表面應(yīng)最后施焊 鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼 熱影響區(qū)中的鐵素體晶粒易過(guò)熱粗化熱影響區(qū)中的鐵素體晶粒易過(guò)熱粗化焊前預(yù)熱溫度應(yīng)在焊前預(yù)熱溫度應(yīng)在150以下以下采用小電流、快速焊等工藝，以降低晶粒粗大傾向。采用小電流、快速焊等工藝，以降低晶粒粗大傾向。 馬氏體型不銹鋼：馬氏體型不銹鋼： 焊后淬硬傾向大，易出現(xiàn)冷裂紋焊后淬硬傾向大，易出現(xiàn)冷裂紋焊前預(yù)熱溫度焊前預(yù)熱溫度200400焊后要進(jìn)行熱處理，否則應(yīng)選用奧氏體不銹鋼焊條焊后要進(jìn)行熱處理，否則應(yīng)選用奧氏體不銹鋼焊條 有色金屬

30、的焊接有色金屬的焊接1 銅及銅合金的焊接銅及銅合金的焊接 銅及銅合金的焊接比低碳鋼困難得多，其原因是：銅及銅合金的焊接比低碳鋼困難得多，其原因是： 銅的導(dǎo)熱性很高（紫銅約為低碳鋼的銅的導(dǎo)熱性很高（紫銅約為低碳鋼的8 8倍），焊接時(shí)熱倍），焊接時(shí)熱量極易散失。因此，焊前工件要預(yù)熱，焊接時(shí)要選用較量極易散失。因此，焊前工件要預(yù)熱，焊接時(shí)要選用較大電流或火焰，否則容易造成焊不透缺陷。大電流或火焰，否則容易造成焊不透缺陷。 銅在液態(tài)易氧化，生成的銅在液態(tài)易氧化，生成的CuCu2 2O O與銅組成低熔點(diǎn)共晶，分與銅組成低熔點(diǎn)共晶，分布在晶界形成薄弱環(huán)節(jié)；又因銅的膨脹系數(shù)大，凝固時(shí)布在晶界形成薄弱環(huán)節(jié)；又

31、因銅的膨脹系數(shù)大，凝固時(shí)收縮率也大，容易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。因此，焊接過(guò)收縮率也大，容易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。因此，焊接過(guò)程中極易引起開(kāi)裂。程中極易引起開(kāi)裂。 銅在液態(tài)時(shí)吸氣性強(qiáng)，特別容易吸氫。凝固時(shí)氣體從熔銅在液態(tài)時(shí)吸氣性強(qiáng)，特別容易吸氫。凝固時(shí)氣體從熔液中析出，來(lái)不及逸出就會(huì)生成氣孔。液中析出，來(lái)不及逸出就會(huì)生成氣孔。 銅的電阻極小，不適于電阻焊接。銅的電阻極小，不適于電阻焊接。 銅合金中的合金元素有的比銅更易氧化，使焊接的困難銅合金中的合金元素有的比銅更易氧化，使焊接的困難增大。例如黃銅（銅鋅合金）中的鋅沸點(diǎn)很低，極易燒增大。例如黃銅（銅鋅合金）中的鋅沸點(diǎn)很低，極易燒蝕蒸發(fā)并生成氧化鋅（蝕

32、蒸發(fā)并生成氧化鋅（ZnOZnO）。改變接頭化學(xué)成分、降）。改變接頭化學(xué)成分、降低接頭性能，而且形成氧化鋅煙霧易引起焊工中毒。鋁低接頭性能，而且形成氧化鋅煙霧易引起焊工中毒。鋁青銅中的鋁，焊接時(shí)易生成難熔的氧化鋁，增大熔渣粘青銅中的鋁，焊接時(shí)易生成難熔的氧化鋁，增大熔渣粘度，生成氣孔和夾渣。度，生成氣孔和夾渣。 銅及銅合金銅及銅合金可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等方法進(jìn)行焊接。方法進(jìn)行焊接。 采用氬弧焊是保證紫銅和青銅焊接質(zhì)量的有效方采用氬弧焊是保證紫銅和青銅焊接質(zhì)量的有效方法。法。2 鋁及鋁合金的焊接鋁及鋁合金的焊接 工業(yè)上用于焊接的主要是純鋁（熔點(diǎn)工業(yè)上用于焊

33、接的主要是純鋁（熔點(diǎn)658658）、鋁）、鋁錳合金、鋁鎂合金及鑄鋁。鋁及鋁合金的焊接也比較錳合金、鋁鎂合金及鑄鋁。鋁及鋁合金的焊接也比較困難，其焊接特點(diǎn)是：困難，其焊接特點(diǎn)是： 鋁與氧的親和力很大，極易氧化生成氧化鋁（鋁與氧的親和力很大，極易氧化生成氧化鋁（AlAl2 2O O3 3）。氧）。氧化鋁組織致密，熔點(diǎn)高達(dá)化鋁組織致密，熔點(diǎn)高達(dá)20502050，它覆蓋在金屬表面，能，它覆蓋在金屬表面，能阻礙金屬熔合。此外，氧化鋁密度大，易使焊縫夾渣。阻礙金屬熔合。此外，氧化鋁密度大，易使焊縫夾渣。 鋁的導(dǎo)熱系數(shù)較大，要求使用大功率或能量集中的熱源，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)較大，要求使用大功率或能量集中的熱源，厚

34、度較大時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊厚度較大時(shí)應(yīng)考慮預(yù)熱。鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，并可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。接應(yīng)力與變形，并可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。 液態(tài)鋁能吸收大量的氫，鋁在固態(tài)時(shí)又幾乎不溶解氫，液態(tài)鋁能吸收大量的氫，鋁在固態(tài)時(shí)又幾乎不溶解氫，因此在溶池凝固時(shí)易生成氣孔。因此在溶池凝固時(shí)易生成氣孔。 鋁在高溫時(shí)強(qiáng)度及塑性很低，焊接時(shí)常由于不能支持熔鋁在高溫時(shí)強(qiáng)度及塑性很低，焊接時(shí)常由于不能支持熔池金屬而引起焊縫塌陷，因此常需采用墊板。池金屬而引起焊縫塌陷，因此常需采用墊板。 目前焊接鋁及鋁合金的目前焊接鋁及鋁合金的常用方法有氬弧焊、氣常用方法有氬弧焊、氣焊、點(diǎn)焊、縫焊和

35、釬焊。焊、點(diǎn)焊、縫焊和釬焊。 不論采用哪種焊接方法焊接鋁及鋁合金，焊前不論采用哪種焊接方法焊接鋁及鋁合金，焊前必須徹底清理焊件的焊接部位和焊絲表面的氧化膜必須徹底清理焊件的焊接部位和焊絲表面的氧化膜與油污，清理質(zhì)量的好壞將直接影響焊縫性能。與油污，清理質(zhì)量的好壞將直接影響焊縫性能。合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 合金結(jié)構(gòu)鋼分類(lèi)：合金結(jié)構(gòu)鋼分類(lèi)：機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械制造用合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼 用于機(jī)械制造的合金結(jié)構(gòu)鋼零件用于機(jī)械制造的合金結(jié)構(gòu)鋼零件( (包括調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼包括調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼) )，一般都采用軋制或鍛造的坯料，焊接結(jié)構(gòu)較少。一般都采用軋制或鍛造的坯料，焊接結(jié)構(gòu)較

36、少。 如需焊接，因其焊接性與中碳鋼相似，所以其焊接工藝措如需焊接，因其焊接性與中碳鋼相似，所以其焊接工藝措施與中碳鋼基本相同。施與中碳鋼基本相同。 焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼，又稱(chēng)低合金高強(qiáng)鋼。其焊接特點(diǎn)如下：又稱(chēng)低合金高強(qiáng)鋼。其焊接特點(diǎn)如下：(1) (1) 熱影響區(qū)的淬硬傾向熱影響區(qū)的淬硬傾向 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組織，淬硬低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組織，淬硬程度與鋼材的化學(xué)成分和強(qiáng)度級(jí)別有關(guān)。鋼中含碳及合金元素程度與鋼材的化學(xué)成分和強(qiáng)度級(jí)別有關(guān)。鋼中含碳及合金元素越多，鋼材強(qiáng)度級(jí)別越高，則焊后熱影響區(qū)的淬硬傾

37、向越大。越多，鋼材強(qiáng)度級(jí)別越高，則焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向越大。 如如300 MPa300 MPa級(jí)的級(jí)的09Mn209Mn2、09Mn2Si09Mn2Si等鋼材的淬硬傾向很小，其焊接性與一等鋼材的淬硬傾向很小，其焊接性與一般低碳鋼基本一樣。般低碳鋼基本一樣。 350 MPa350 MPa級(jí)的級(jí)的 Q345(Q345(即即16Mn)16Mn)鋼淬硬傾向也不大，但當(dāng)實(shí)際含碳量接近鋼淬硬傾向也不大，但當(dāng)實(shí)際含碳量接近允許上限或焊接參數(shù)不當(dāng)時(shí)，過(guò)熱區(qū)也完全可能出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。允許上限或焊接參數(shù)不當(dāng)時(shí)，過(guò)熱區(qū)也完全可能出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。 強(qiáng)度級(jí)別較大的低合金鋼，淬硬傾向增加，熱影響區(qū)容易強(qiáng)度級(jí)

38、別較大的低合金鋼，淬硬傾向增加，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生馬氏體組織，硬度明顯增高，塑性和韌度則下降。產(chǎn)生馬氏體組織，硬度明顯增高，塑性和韌度則下降。 焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼，又稱(chēng)低合金高強(qiáng)鋼。其焊接特點(diǎn)如下：又稱(chēng)低合金高強(qiáng)鋼。其焊接特點(diǎn)如下：(2) (2) 焊接接頭的裂紋傾向焊接接頭的裂紋傾向 隨著鋼材強(qiáng)度級(jí)別的提高，產(chǎn)生冷裂紋的傾向也加劇。影隨著鋼材強(qiáng)度級(jí)別的提高，產(chǎn)生冷裂紋的傾向也加劇。影響冷裂紋的因素主要有三個(gè)方面：響冷裂紋的因素主要有三個(gè)方面： 焊縫及熱影響區(qū)的含氫量；焊縫及熱影響區(qū)的含氫量； 熱影響區(qū)的淬硬程度；熱影響區(qū)的淬硬程度； 焊接接

39、頭的應(yīng)力大小。焊接接頭的應(yīng)力大小。 對(duì)于熱裂紋，由于我國(guó)低合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)其含碳量低，且對(duì)于熱裂紋，由于我國(guó)低合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)其含碳量低，且大部分含有一定的錳，對(duì)脫硫有利。因此產(chǎn)生熱裂紋的傾向不大部分含有一定的錳，對(duì)脫硫有利。因此產(chǎn)生熱裂紋的傾向不大。大。 根據(jù)低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn)，生產(chǎn)中可分別采取以下措根據(jù)低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn)，生產(chǎn)中可分別采取以下措施進(jìn)行焊接。施進(jìn)行焊接。對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別較低的鋼材：對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別較低的鋼材： 在常溫下焊接時(shí)與對(duì)待低碳鋼基本一樣。在常溫下焊接時(shí)與對(duì)待低碳鋼基本一樣。 在低溫或在大剛度、大厚度構(gòu)件上進(jìn)行小焊腳、短焊縫焊在低溫或在大剛度、大厚度構(gòu)件上進(jìn)行小焊腳、短焊縫

40、焊接時(shí)，應(yīng)防止出現(xiàn)淬硬組織，要適當(dāng)增大焊接電流、減慢焊接接時(shí)，應(yīng)防止出現(xiàn)淬硬組織，要適當(dāng)增大焊接電流、減慢焊接速度、選用抗裂性強(qiáng)的低氫型焊條。必要時(shí)需采用預(yù)熱措施。速度、選用抗裂性強(qiáng)的低氫型焊條。必要時(shí)需采用預(yù)熱措施。 對(duì)鍋爐、受壓容器等重要構(gòu)件，當(dāng)厚度大于對(duì)鍋爐、受壓容器等重要構(gòu)件，當(dāng)厚度大于20 mm20 mm時(shí)，焊時(shí)，焊后必須進(jìn)行退火處理，以消除應(yīng)力。后必須進(jìn)行退火處理，以消除應(yīng)力。對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別高的低合金結(jié)構(gòu)鋼件：對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別高的低合金結(jié)構(gòu)鋼件： 焊前一般均需預(yù)熱。焊前一般均需預(yù)熱。 焊接時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù)，以控制熱影響的冷卻速度不宜焊接時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù)，以控制熱影響的冷卻速度不宜過(guò)快

41、。過(guò)快。 焊后還應(yīng)進(jìn)行熱處理以消除內(nèi)應(yīng)力。不能立即熱處理時(shí)，焊后還應(yīng)進(jìn)行熱處理以消除內(nèi)應(yīng)力。不能立即熱處理時(shí)，可先進(jìn)行消氫處理，即焊后立即將工件加熱到可先進(jìn)行消氫處理，即焊后立即將工件加熱到200200350350，保，保溫溫2 26 h6 h，以加速氫擴(kuò)散逸出，防止產(chǎn)生因氫引起的冷裂紋。，以加速氫擴(kuò)散逸出，防止產(chǎn)生因氫引起的冷裂紋。鑄鐵的補(bǔ)焊鑄鐵的補(bǔ)焊 鑄鐵含碳量高，組織不均勻，塑性很低，鑄鐵含碳量高，組織不均勻，塑性很低，屬于焊接性很差的材料。因此不應(yīng)用鑄鐵設(shè)計(jì)屬于焊接性很差的材料。因此不應(yīng)用鑄鐵設(shè)計(jì)和制造焊接構(gòu)件。和制造焊接構(gòu)件。 但鑄鐵件常出現(xiàn)鑄造缺陷，鑄鐵零件在使但鑄鐵件常出現(xiàn)鑄造缺

42、陷，鑄鐵零件在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生局部損壞或斷裂，用焊接用過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生局部損壞或斷裂，用焊接手段將其修復(fù)，經(jīng)濟(jì)效益是很大的。手段將其修復(fù)，經(jīng)濟(jì)效益是很大的。 所以，鑄鐵的焊接主要是焊補(bǔ)工作所以，鑄鐵的焊接主要是焊補(bǔ)工作。鑄鐵的焊接特點(diǎn)：鑄鐵的焊接特點(diǎn)： (1) (1) 熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織。熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織。 由于焊接時(shí)為局部加熱，焊后鑄鐵件上的焊補(bǔ)區(qū)冷卻速度遠(yuǎn)比鑄造由于焊接時(shí)為局部加熱，焊后鑄鐵件上的焊補(bǔ)區(qū)冷卻速度遠(yuǎn)比鑄造成形時(shí)快得多，因此很容易形成白口組織，其硬度很高，焊后很難進(jìn)行成形時(shí)快得多，因此很容易形成白口組織，其硬度很高，焊后很難進(jìn)行機(jī)械加工。機(jī)械加工。 (2) (2) 易

43、產(chǎn)生裂紋。易產(chǎn)生裂紋。 鑄鐵強(qiáng)度低，塑性差。當(dāng)焊接應(yīng)力較大時(shí)，就會(huì)在焊縫及熱影響區(qū)鑄鐵強(qiáng)度低，塑性差。當(dāng)焊接應(yīng)力較大時(shí)，就會(huì)在焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)產(chǎn)生裂紋，甚至使焊縫整體斷裂。內(nèi)產(chǎn)生裂紋，甚至使焊縫整體斷裂。 當(dāng)采用非鑄鐵組織的焊條或焊絲冷焊鑄鐵件時(shí)，鑄鐵因碳及硫、磷當(dāng)采用非鑄鐵組織的焊條或焊絲冷焊鑄鐵件時(shí)，鑄鐵因碳及硫、磷雜質(zhì)含量高，基體材料過(guò)多熔入焊縫中，易產(chǎn)生裂紋。雜質(zhì)含量高，基體材料過(guò)多熔入焊縫中，易產(chǎn)生裂紋。 (3) (3) 易產(chǎn)生氣孔。易產(chǎn)生氣孔。 鑄鐵含碳量高，焊接時(shí)易生成鑄鐵含碳量高，焊接時(shí)易生成 COCO和和 COCO2 2氣體，鑄鐵凝固中由液態(tài)轉(zhuǎn)氣體，鑄鐵凝固中由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)

44、所經(jīng)過(guò)的時(shí)間很短，熔池中的氣體來(lái)不及逸出而形成氣孔。變?yōu)楣虘B(tài)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間很短，熔池中的氣體來(lái)不及逸出而形成氣孔。 (4) (4) 鑄鐵的流動(dòng)性好。鑄鐵的流動(dòng)性好。 立焊時(shí)熔池金屬容易流失，所以一般只應(yīng)進(jìn)行平焊。立焊時(shí)熔池金屬容易流失，所以一般只應(yīng)進(jìn)行平焊。 根據(jù)鑄鐵的焊接特點(diǎn)，采用根據(jù)鑄鐵的焊接特點(diǎn)，采用氣焊氣焊、焊條電弧焊焊條電弧焊( (個(gè)別大件個(gè)別大件可采用電渣焊可采用電渣焊) )進(jìn)行焊補(bǔ)較為適宜。進(jìn)行焊補(bǔ)較為適宜。 按焊前是否預(yù)熱，鑄鐵的補(bǔ)焊可分為按焊前是否預(yù)熱，鑄鐵的補(bǔ)焊可分為熱焊法熱焊法和和冷焊法冷焊法兩大兩大類(lèi)。類(lèi)。 (1) (1) 熱焊法熱焊法 焊前將工件整體或局部預(yù)熱到焊前將工

45、件整體或局部預(yù)熱到600600700700，焊補(bǔ)后緩慢冷卻。焊補(bǔ)后緩慢冷卻。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 熱焊法能防止工件產(chǎn)生白口組織和裂紋，焊補(bǔ)質(zhì)量較好，熱焊法能防止工件產(chǎn)生白口組織和裂紋，焊補(bǔ)質(zhì)量較好，焊后可進(jìn)行機(jī)械加工。焊后可進(jìn)行機(jī)械加工。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 熱焊法成本較高，生產(chǎn)率低，焊工勞動(dòng)條件差。熱焊法成本較高，生產(chǎn)率低，焊工勞動(dòng)條件差。應(yīng)用：應(yīng)用： 一般用于焊補(bǔ)形狀復(fù)雜、焊后需進(jìn)行加工的重要鑄件。如一般用于焊補(bǔ)形狀復(fù)雜、焊后需進(jìn)行加工的重要鑄件。如床頭箱、汽缸體等。床頭箱、汽缸體等。焊接方法：焊接方法： 用氣焊進(jìn)行鑄鐵熱焊比較方便。氣焊火焰還可用氣焊進(jìn)行鑄鐵熱焊比較方便。氣焊火焰還可以用于預(yù)熱工件和焊后

46、緩冷。以用于預(yù)熱工件和焊后緩冷。填充金屬：填充金屬： 應(yīng)使用專(zhuān)制的鑄鐵棒，并配以應(yīng)使用專(zhuān)制的鑄鐵棒，并配以 CJ201CJ201氣焊焊劑，氣焊焊劑，以保證焊接質(zhì)量。以保證焊接質(zhì)量。 也可用鑄鐵焊條進(jìn)行焊條電弧焊焊補(bǔ)，藥皮成也可用鑄鐵焊條進(jìn)行焊條電弧焊焊補(bǔ)，藥皮成分主要是石墨、硅鐵、碳酸鈣等，以補(bǔ)充焊補(bǔ)處碳分主要是石墨、硅鐵、碳酸鈣等，以補(bǔ)充焊補(bǔ)處碳和硅的燒損，并造渣清除雜質(zhì)。和硅的燒損，并造渣清除雜質(zhì)。 (2) (2) 冷焊法冷焊法 焊補(bǔ)前工件不預(yù)熱或只進(jìn)行焊補(bǔ)前工件不預(yù)熱或只進(jìn)行 400400以下的以下的低溫預(yù)熱。焊補(bǔ)時(shí)主要依靠焊條來(lái)調(diào)整焊縫的化學(xué)成分以防止低溫預(yù)熱。焊補(bǔ)時(shí)主要依靠焊條來(lái)調(diào)整

47、焊縫的化學(xué)成分以防止或減少白口組織和避免裂紋。或減少白口組織和避免裂紋。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 冷焊法方便、靈活、生產(chǎn)率高、成本低，勞動(dòng)條件好。冷焊法方便、靈活、生產(chǎn)率高、成本低，勞動(dòng)條件好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 焊接處切削加工性能較差。焊接處切削加工性能較差。應(yīng)用：應(yīng)用： 生產(chǎn)中多用于焊補(bǔ)要求不高的鑄件以及不允許高溫預(yù)熱引生產(chǎn)中多用于焊補(bǔ)要求不高的鑄件以及不允許高溫預(yù)熱引起變形的鑄件。起變形的鑄件。工藝：工藝： 焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道( (每每段不大于段不大于50 mm50 mm），并在焊后及時(shí)錘擊焊縫以松弛應(yīng)力，防止），并在焊后及時(shí)錘擊焊縫以松弛應(yīng)力，防止焊后開(kāi)裂。焊后開(kāi)裂。焊接方法：焊接方法： 冷焊法一般采用焊條電弧焊進(jìn)行焊補(bǔ)。冷焊法一般采用焊條電弧焊進(jìn)行焊補(bǔ)。焊條選擇：焊條選擇： 根據(jù)鑄鐵性能、焊后對(duì)切削加工的要求及鑄件的重要性等根據(jù)鑄鐵性能、焊后對(duì)切削加工的要求及鑄件的重要性等