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常用鋼材的焊接
英文詞條名：
一、鋼材的焊接性
焊接性：采用一定焊接方法,、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式的條件下,，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度,，即其對(duì)焊接加工的適應(yīng)性,。
（一） 焊接性一般包括兩個(gè)方面：
/ o, R* `2 B: \工藝焊接性：主要指在給定的焊接工藝條件下，形成完好焊接接頭的能力,，特別是接頭對(duì)產(chǎn)生裂紋的敏感性,，也稱抗裂性；
使用焊接性：在給定的焊接工藝條件下,，焊接接頭在使用條件下安全運(yùn)行的能力,，包括焊接接頭的力學(xué)性能和其它特殊性能（如耐高溫、耐腐蝕,、抗疲勞等）,。
   焊接性是金屬的工藝性能在焊接過(guò)程中的反映，了解及評(píng)價(jià)金屬材料的焊接性,，是焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、確定焊接方法、制定焊接工藝的重要依據(jù),。
（二）鋼的焊接性評(píng)定方法：
# m9 v: ~9 U% x- Y5 a( I7 E- }    鋼是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的金屬材料,，因而評(píng)定鋼的焊接性顯得尤為重要。由于鋼的裂紋傾向與其化學(xué)成分有密切關(guān)系,，因此,，可以根據(jù)鋼的化學(xué)成分評(píng)定其焊接性的好壞。
    通常將影響最大的碳作為基礎(chǔ)元素,，把其它合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)焊接性的影響折合成碳的相當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù),，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和其它合金元素的相當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和稱為碳當(dāng)量，它是評(píng)定鋼的焊接性的一個(gè)參考指標(biāo),。
碳當(dāng)量（CARBON EQUIVALENT)公式

- h1 Y1 b3 K- d

  x3 H$ W) w+ u/ c( a- w8 q% G" e    碳當(dāng)量越高,，裂紋傾向越大，鋼的焊接性越差,。一般認(rèn)為：
( B" O* l. D( N, ^7 M2 RCEQ<0.4%時(shí),，鋼的淬硬和冷裂傾向不大，焊接性良好
) n3 Q2 h: p" b# e2 B" LCEQ=0.4%～0.6%時(shí),，鋼的淬硬和冷裂傾向逐漸增加,，焊接性較差，焊接時(shí)需要采取一定的預(yù)熱,、緩冷等工藝措施,，以防止產(chǎn)生裂紋；
4 L; W4 v. P, ~$ UCEQ>0.6%時(shí),，鋼的淬硬和冷裂傾向嚴(yán)重,，焊接性很差，一般不用于生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)。
1 k9 E5 j  g9 T, W: \    碳當(dāng)量公式僅用于對(duì)材料焊接性的粗略估算,，在實(shí)際生產(chǎn)中,，應(yīng)通過(guò)直接試驗(yàn)（焊接性試驗(yàn)），模擬實(shí)際情況下的結(jié)構(gòu),、應(yīng)力狀況和施焊條件,，在試件上焊接，觀察試件的開(kāi)裂情況,，并配合必要的接頭使用性能試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定(焊接工藝評(píng)定),。

0 }  R' x) ]* r- K/ B二、碳素鋼的焊接
( `& R% s$ [" k      Q235,、10,、15、20等低碳鋼是應(yīng)用最廣泛的焊接結(jié)構(gòu)材料,，由于其含碳量低于0.25%,，塑性很好，淬硬傾向小,，不易產(chǎn)生裂紋,，所以焊接性最好。焊接時(shí),，任何焊接方法和最普通的焊接工藝即可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭,。但由于施焊條件、結(jié)構(gòu)形式不同,，焊接時(shí)還需注意以下問(wèn)題：
（1）在低溫環(huán)境下焊接厚度大,、剛性大的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行預(yù)熱,，否則容易產(chǎn)生裂紋,。
+ L$ V) r7 E7 w3 y3 Q2 Y（2）重要結(jié)構(gòu)焊后要進(jìn)行去應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。
6 b# l2 K! I  G: E      低碳鋼對(duì)焊接方法幾乎沒(méi)有限制,，應(yīng)用最多的是手工電弧焊,、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊和電阻焊,。采用電弧焊時(shí),，焊接材料的選擇參見(jiàn)表。
低碳鋼焊接材料的選擇
* b4 r! {$ T" L
& J$ b# P  j2 a) j4 ^" W中碳鋼的焊接
含碳量在0.25%～0.60%之間的中碳鋼,，有一定的淬硬傾向，焊接接頭容易產(chǎn)生低塑性的淬硬組織和冷裂紋,，焊接性較差,。中碳鋼的焊接結(jié)構(gòu)多為鍛件和鑄鋼件，或進(jìn)行補(bǔ)焊。
* z8 ?8 W4 @: d- D4 o: Y7 A% J焊接方法：手工電弧焊,。
焊條選用：抗裂性好的低氫型焊條（如J426,、J427、J506,、J507等）,，焊縫有等強(qiáng)度要求時(shí)，選擇相當(dāng)強(qiáng)度級(jí)別的焊條,。對(duì)于補(bǔ)焊或不要求等強(qiáng)度的接頭,，可選擇強(qiáng)度級(jí)別低、塑性好的焊條,，以防止裂紋的產(chǎn)生,。
焊接時(shí)，應(yīng)采取焊前預(yù)熱,、焊后緩冷等措施以減小淬硬傾向,，減小焊接應(yīng)力。接頭處開(kāi)坡口進(jìn)行多層焊,，采用細(xì)焊條小電流,，可以減少母材金屬的熔入量，降低裂紋傾向,。
, L" Y- h% n2 t- D高碳鋼的焊接
5 y+ v, _1 g) _) v高碳鋼的含碳量大于0.60%,，其焊接特點(diǎn)與中碳鋼基本相同，但淬硬和裂紋傾向更大,，焊接性更差,。一般這類鋼不用于制造焊接結(jié)構(gòu)，大多是用手工電弧焊或氣焊來(lái)補(bǔ)焊修理一些損壞件,。焊接時(shí),，應(yīng)注意焊前預(yù)熱和焊后緩冷。

三,、低合金鋼的焊接
1 c2 k: k( x8 o5 H低合金鋼焊接經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題
: d& M. E! Z8 W' P, {! Z（1） 熱裂紋 熱裂紋指焊接過(guò)程中,，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。其原因在于低合金鋼的焊接過(guò)程中銅,、硼,、氮等元素成為形成裂紋的敏感元素。
, S3 E9 f4 C/ b! R. Z4 A（2） 冷裂紋 焊接接頭冷卻到較低溫度下（對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)在MS溫度以下）時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋稱為冷裂紋,。冷裂紋常發(fā)生在高強(qiáng)度鋼的厚板結(jié)構(gòu)中,。其原因是接頭的剛度大，造成的局部應(yīng)力大,，或在冷卻過(guò)程中氫析出后聚集造成局部應(yīng)力超過(guò)了鋼的強(qiáng)度極限,。
（3） 白點(diǎn) 在焊縫金屬拉斷面上,，出現(xiàn)的如魚(yú)目狀的一種白色圓形斑點(diǎn)稱為白點(diǎn)。其產(chǎn)生原因是焊接過(guò)程中吸收了過(guò)量的氫,，故又稱氫白點(diǎn),。
   低合金鋼焊接主要根據(jù)不同鋼號(hào)的屈服點(diǎn)等級(jí)選擇焊接材料，應(yīng)遵守等強(qiáng)度（某些鋼號(hào)應(yīng)考慮成分相同或相近）原則,。對(duì)于厚度大,、剛度大的構(gòu)件或在低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮使用低氫型焊條，焊前進(jìn)行預(yù)熱等,，嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)范施焊,。
低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接
1 b7 ^- a$ o8 ]7 ~7 \! p$ l低合金結(jié)構(gòu)鋼按其屈服強(qiáng)度可以分為九級(jí)：300、350,、400,、450、500,、550,、600、700,、800MPA,。
強(qiáng)度級(jí)別≤400MPA的低合金結(jié)構(gòu)鋼，CEQ<0.4%,，焊接性良好,，其焊接工藝和焊接材料的選擇與低碳鋼基本相同，一般不需采取特殊的工藝措施,。只有焊件較厚,、結(jié)構(gòu)剛度較大和環(huán)境溫度較低時(shí)，才進(jìn)行焊前預(yù)熱,，以免產(chǎn)生裂紋,。
( J2 L1 S; ^, w8 S9 q' l強(qiáng)度級(jí)別≥450MPA的低合金結(jié)構(gòu)鋼，CEQ>0.4%,，存在淬硬和冷裂問(wèn)題,，其焊接性與中碳鋼相當(dāng)，焊接時(shí)需要采取一些工藝措施,，如焊前預(yù)熱（預(yù)熱溫度150℃左右）可以降低冷卻速度,，避免出現(xiàn)淬硬組織；適當(dāng)調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù),，可以控制熱影響區(qū)的冷卻速度,，保證焊接接頭獲得優(yōu)良性能；焊后熱處理能消除殘余應(yīng)力,，避免冷裂,。
: c' R3 r' @% }5 [( ^) a! w6 [3 b  I    低合金結(jié)構(gòu)鋼含碳量較低,，對(duì)硫、磷控制較嚴(yán),，手工電弧焊、埋弧焊,、氣體保護(hù)焊和電渣焊均可用于此類鋼的焊接,，以手工電弧焊和埋弧焊較常用；
+ |: }0 i3 f/ {3 n- a    選擇焊接材料時(shí),，通常從等強(qiáng)度原則出發(fā),，為了提高抗裂性，盡量選用堿性焊條和堿性焊劑,，對(duì)于不要求焊縫和母材等強(qiáng)度的焊件,，亦可選擇強(qiáng)度級(jí)別略低的焊接材料，以提高塑性,，避免冷裂,。

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四、不銹鋼的焊接
不銹鋼中都含有不少于12%的鉻,，還含有鎳,、錳、鉬等合金元素,，以保證其耐熱性和耐腐蝕性,。
4 A5 f9 V( _( h5 f4 t2 h    按組織狀態(tài)，不銹鋼可分為奧氏體不銹鋼,、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼等,，其中以?shī)W氏體不銹鋼的焊接性最好，廣泛用于石油,、化工,、動(dòng)力、航空,、醫(yī)藥,、儀表等部門的焊接結(jié)構(gòu)中，常見(jiàn)牌號(hào)有：1CR18NI9,、1CR18NI9TI,、0CR18NI9等。
（一）奧氏體不銹鋼的焊接性
( |4 ^2 c. Z$ I+ `奧氏體不銹鋼焊接件容易在焊接接頭處發(fā)生晶間腐蝕,，其原因是焊接時(shí),，在450～850℃溫度范圍停留一定時(shí)間的接頭部位，在晶界處析出高鉻碳化物（CR23C6）,，引起晶粒表層含鉻量降低,，形成貧鉻區(qū),，在腐蝕介質(zhì)的作用下，晶粒表層的貧鉻區(qū)受到腐蝕而形成晶間腐蝕,。這時(shí)被腐蝕的焊接接頭表面無(wú)明顯變化,，受力時(shí)則會(huì)沿晶界斷裂，幾乎完全失去強(qiáng)度,。
為防止和減少焊接接頭處的晶間腐蝕,，應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫金屬的含碳量，采用超低碳的焊接材料和母材,。采用含有能優(yōu)先與碳形成穩(wěn)定化合物的元素如TI,、NB等，也可防止貧鉻現(xiàn)象的產(chǎn)生,。
奧氏體不銹鋼焊接的另一個(gè)問(wèn)題是熱裂紋,。
: ^7 f  F& ~2 W& k7 ~8 D7 _產(chǎn)生的主要原因是焊縫中的樹(shù)枝晶方向性強(qiáng)，有利于S,、P等元素的低熔點(diǎn)共晶產(chǎn)物的形成和聚集,。另外，此類鋼的導(dǎo)熱系數(shù)�,。�約為低碳鋼的1/3）,，線脹系數(shù)大（比低碳鋼大50%），所以焊接應(yīng)力也大,。
防止的辦法是選用含碳量很低的母材和焊接材料,，采用含適量MO、SI等鐵素體形成元素的焊接材料,，使焊縫形成奧氏體加鐵素體的雙相組織,，減少偏析。
（二）奧氏體不銹鋼的焊接工藝
& U' _  N; G8 t0 R: C0 a一般熔焊方法均能用于奧氏體不銹鋼的焊接,，目前生產(chǎn)上常用的方法是手工電弧焊,、氬弧焊和埋弧焊。在焊接工藝上,，主要應(yīng)注意以下問(wèn)題：
  T/ M  B( T5 X（1）采用小電流,、快速焊，可有效地防止晶間腐蝕和熱裂紋等缺陷的產(chǎn)生,。一般焊接電流應(yīng)比焊接低碳鋼時(shí)低20%,；
1 y: ~; p  n. C8 ~+ N* z（2）焊接電弧要短，且不作橫向擺動(dòng),，以減少加熱范圍,。避免隨處引弧，焊縫盡量一次焊完,，以保證耐腐蝕性,。
（3）多層焊時(shí),，應(yīng)等前面一層冷至60℃以下，再焊后一層,。雙面焊時(shí)先焊非工作面,，后焊與腐蝕介質(zhì)接觸的工作面。
* ?$ |/ ^2 d4 T! g9 z3 j7 L6 E（4）對(duì)于晶間腐蝕,，在條件許可時(shí),，可采用強(qiáng)制冷卻。必要時(shí)可進(jìn)行穩(wěn)定化處理,，消除產(chǎn)生晶間腐蝕的可能性。

xzwxp88

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wangyan9701

謝謝分享!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

雷老大

好東西我一定要看看啊 啊,，，謝謝哦啊了

yyy06190224

看看                       

jxzou

  謝謝摟主的無(wú)私奉獻(xiàn),  學(xué)習(xí)中

SDBYDSL

這本資料對(duì)于初涉入此行業(yè)的設(shè)計(jì)人員作用不大,；

航空航天

我的點(diǎn)數(shù)不夠了,，大俠可以留下聯(lián)系方式嗎？

alande

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