NM400耐磨板焊接性分析
NM400耐磨钢板焊接工艺性分析
一、NM400耐磨钢板介绍：
NM400为舞钢生产的高强度用耐磨钢板，牌号NM400为舞钢企业标准（WYJ）所规范，对照瑞典标准（HARDOX）的牌号为Hardox 400,广泛应用于工程机械装载机、挖掘机、推土机挖斗及刀板，筑路机械的摊铺机、破碎机等耐磨损的结构件。
二、焊接性分析：
1）分析我司采购舞钢NM400钢板材质书，计算碳当量。
NM400化学成分
计算碳当量：C eq=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu)/15]%
=[0.16+1.01/6+(0.32+0.17+0.004)/5+(0.01+0.04)/15]%
=0.43%
从NM400的碳当量计算可以看出，此材料的冷裂纹敏感性比较大，焊接时需要采取预热、后热及使用低氢型焊接材料等一系列工艺措施，焊接难度将增大。
2）力学性能分析。
延伸率较低，需要采取抗塑性断裂焊接工艺；
抗拉强度较高，根据等强焊接原理，在选择焊接材料时，需选用强度
高的焊接材料；
硬度较高，淬硬性较强，将增大焊接难度。
三、焊接工艺分析：
1）NM400钢板在我司虽然没有成熟的焊接工艺，但在重型机械设备行业已有较成熟的工艺（如三一重工、徐州重工等），可以实现焊接。
2）拟采用的焊接工艺：
考虑耐磨板的漏斗、落料管等结构中的板厚情况及接头形式，拟采用X坡口双面焊接；采用药芯焊丝气保焊（焊丝直径1.2，混合气体，焊丝牌号MF1100M），预热温度75度，层间温度控制在175度，焊后进行保温后处理；采用小电流低速焊接：打底150-170A，电压22-25V，盖面焊170-200A，电压23-26V，焊接速度控制在230-300mm/min.
四、结论
1）NM400耐磨钢板的焊接性较差，焊接难度大，但可以采取工艺措施进行焊接；
2）因我司没有成熟工艺，需进行工艺试验、工艺评定等工作。
金属材料的焊接性能汇总
金属材料的焊接性能 （2014.2.27） 摘要：对各种常用金属材料的焊接性能进行研究，通过参考各类焊接丛书及焊接前辈多年的经验总结，对常用金属材料的焊接工艺可行性起指导作用。 关键词：碳当量；焊接性；焊接工艺参数；焊接接头 1 前言 随着中国特种设备制造业的不断发展，我们在制造产品时所用到的金属材料种类也在不断增加，相应地所必须掌握的各种金属材料的焊接性能也在不断研究和更新中，为了实际产品制造的焊接质量，熟悉金属材料的焊接性能，以制定正确的焊接工艺参数，从而获得优良的焊接接头起到至关重要的指导作用。 2 金属材料的焊接性能 2.1 金属材料焊接性的定义及其影响因素 2.1.1 金属材料焊接性的定义 金属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的能力。一种金属，如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头，则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优良，无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质，而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。 使用焊接性是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如我们常用的S30403，S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能，16MnDR，09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。
345焊接性分析
1、Q345R 焊接性分析 （1）冷裂纹及影响因素 Q345R 含有少量的合金元素，碳当量比较低，一般情况下（除环境温度很低或钢板厚度较大时）冷裂倾向不大。 ○ 1碳当量（Ceq ） 脆硬倾向主要取决于刚的化学成分，其中以碳的作用最明显。可以通过碳当量公式大致估算不同钢种的冷裂敏感性。通常碳当量越高，冷裂问敏感性越大，国际焊接学会（IIW ）推荐的碳当量公式为 ）（%1556n Ni Cu V Mo Cr M C CE ++++++ = 根据以上公式计算Q345R 的碳当量为： %32.0(%)6115.0=+=CE 由上可知：CE ≤0.4%，故Q345R 在焊接过程中基本无脆硬倾向，冷裂问敏感性小，焊接性优良，不需要预热和严格控制热输入。 ○ 2脆硬倾向 焊接热影响区产生脆硬的马氏体或M+B+F 混合组织时，对氢致裂纹敏感，而产生B 或者B+F 组织时，对氢致裂纹不敏感。脆硬倾向可以通过焊接热影响区连续冷却组织转变图（SHCCT ）来进行分析，凡是脆硬倾向大的刚材，连续冷却曲线都是都是往右移。但是由于冷却条件不同，不同曲线的右移程度是不同的。 Q345R 焊接连续冷却组织转变图（SHCCT ） 如上图：Q345R 在连续冷却时，珠光体转变右移，是快冷过程中铁素体析出后剩下来的富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而是转变为含碳较高的贝氏体和马氏体，具有脆硬倾向。从上图可以看出Q345R 焊条电弧焊快冷时，热影响区会出现少量铁素体、贝氏体和大量马氏体。 ○ 3热影响区最高硬度 热影响区最高硬度是评定钢材脆硬倾向和冷裂纹敏感性的一个简便的办法。最高硬度允许值就是一个刚好不出现裂纹的临界硬度值，热影响区最高硬度与裂纹率的关系如图所示，
焊接工艺与焊接性分析设计
学科门类：单位代码： 毕业设计说明书（论文） 奥氏体不锈钢及Q235钢焊接工艺要点与焊接性分析 学生姓名 所学专业 班级 学号 指导教师 XXXXXXXXX系 二○**年X X月
目录 摘要........................................................ - 3 - 绪论........................................................ - 4 - 第一章奥氏体不锈钢及Q235钢简介.................................. - 5 - 1.1奥氏体不锈钢及其物理性质简介..................................... - 5 - 1.2低碳钢物理性质及其特点........................................... - 5 - 1.3奥氏体不锈钢及其焊接性........................................... - 6 - 1.4低碳钢及其焊接性................................................. - 6 - 1.5不锈钢焊接的防范措施............................................. - 6 - 第二章 18-8钢及Q235焊接时容易遇到的问题 .......................... - 7 - 2.1晶间腐蚀......................................................... - 7 - 2．2焊接热裂纹...................................................... - 7 - 2.3应力腐蚀开裂..................................................... - 7 - 2.4焊缝脆化......................................................... - 7 - 2.5焊接变形的防止方法............................................... - 8 - 2.6 Q235钢焊接时容易遇到的问题...................................... - 8 - 第三章奥氏体不锈钢的焊接特点 .................................. - 8 - 3.1焊接热裂纹....................................................... - 8 - 3.2晶间腐蚀......................................................... - 9 - 3.3应力腐蚀开裂..................................................... - 9 - 3.4焊接接头的σ相脆化............................................... - 9 - 第四章奥氏体不锈钢与Q235焊材选用............................... - 10 - 4.1奥氏体不锈钢的选材.............................................. - 10 - 4.2奥氏体不锈钢焊接要点............................................ - 10 - 4.3 Q235的选材..................................................... - 10 - 第五章低碳钢与奥氏体不锈钢的焊接性分析........................... - 11 - 5.1焊缝金属化学成分的稀释.......................................... - 11 - 5.2凝固过渡层的形成................................................ - 12 - 5.3碳迁移过渡层的形成.............................................. - 13 - 5.4残余应力的形成.................................................. - 13 - 第六章低碳钢与奥氏体不锈钢的焊接工艺要点......................... - 13 - 6.1焊接方法........................................................ - 13 - 6.2焊接材料........................................................ - 13 - 6.3焊接工艺要点.................................................... - 14 - 第七章实例分析............................................... - 14 -
灰铸铁焊接性分析
灰铸铁焊接性分析 一、灰铸铁焊接性分析 灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性。焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。这些因素导致焊接性不良。 主要问题两方面：一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。 另一方面焊接接头易出现裂纹。 (一)焊接接头易出现白口及淬硬组织 见P103，以含碳为3%，含硅2.5%的常用灰铸铁为例，分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。 1.焊缝区 当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时，则在一般电弧焊情况下，由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体，即焊缝基本为白口铸铁组织。 防止措施： 焊缝为铸铁①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。如：增大线能量。②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。 异质焊缝：若采用低碳钢焊条进行焊接，常用铸铁含碳为3%左右，就是采用较小焊接电流，母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1／3～1／4，其焊缝平均含碳量将为0.7%～1.0%,属于高碳钢（C＞0.6%）。这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。 采用异质金属材料焊接时，必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。思路是：改变C的存在状态，使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性，例如使焊缝分别成为奥氏体，铁素体及有色金属是一些有效的途径。 2.半熔化区 特点：该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间，温度范围1150～1250℃。该区处于液固状态，一部分铸铁已熔化成为液体，其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。 1）冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响 V冷很快，液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体，即共晶渗碳体加奥氏体。继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。在共析转变温度区间，奥氏体转变为珠光体。由于该区冷速很快，在共析转变温度区间，可出现奥氏体→马氏体的过程，并产生少量残余奥氏体。 该区金相组织见P104 图4-5 其左侧为亚共晶白口铸铁，其中白色条状物为渗碳体，黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体，白色为残余奥氏体。还可看到一些未熔化的片状石墨。 当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时，其共晶转变按稳定相图转变。最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。 当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时，随着冷却速度由快到慢，或为麻口铸铁，或为珠光体铸铁，或为珠光体加铁素体铸铁。 影响半熔化区冷却速度的因素有：焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。 例：电渣焊时，渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热，而且电渣焊熔池体积大，焊接速度较慢，使焊接热影响区冷却缓慢，为防止半熔化区出现白口铸铁焊件预热到650～700℃再进行焊接的过程称热焊。这种热焊工艺使焊接熔池与HAZ很缓慢地冷却，从而为防止焊接接头白口铸铁及高碳马氏体的产生提供了很好的条件。
常用金属焊接性之高温合金的钎焊复习过程
常用金属焊接性之高温合金的钎焊 高温合金是在高温下具有较好的力学性能、抗氧化性和抗腐蚀性的合金。这类合金可分为镍基、铁基和钴基三类；在钎焊结构中用得最多的是镍基合金。镍基合金按强化方式分为固溶强化、实效沉淀强化和氧化物弥散强化三类。固溶强化镍基合金为面心立方点阵的固溶相，通过添加铬、钴、钨、钼、铝、钛、铌等元素提高原子间结合力，产生点阵畸变，降低堆垛层错能，阻止位错运动，提高再结晶温度来强化固溶体。沉淀强化镍基合金钢是在固溶强化的基础上添加较多的铝、钛、铌、钽等元素而形成的。这些元素除形成强化固溶体外，还与镍形成Ni3(Al、Ti)γ’或Ni3(NbAlTi)γ”金属间化合物相；同时钨、铜、硼等元素与碳形成各种碳化物。TD-Ni和TD-NiCr合金是在镍或镍铬基体中加入2%左右弥散分布的ThO2颗粒，产生弥散强化效果的新型高温合金。 一：钎焊性 高温合金均含有较多的铬，加热时表面形成稳定的Cr2O3，比较难以去除；此外镍基高温合金均含铝和钛，尤其是沉淀强化高温合金和铸造合金的铝和钛含量更高。铝和钛对氧的亲和力比铬大得多，加热时极易氧化。因此，如何防止或减少镍基高温合金加热时的氧化以及去除其氧化膜是镍基高温合金钎焊时的首要任务。镍基高温合金钎焊时不建议用钎剂来去除氧化物，尤其是在高的钎焊温度下，因为钎剂中的硼砂或硼酸在钎焊温度下与母材起反应，降低母材表面的熔化温度，促使钎剂覆盖处的母材产生溶蚀；并且硼砂或硼酸与母材发生反应后析出的硼可能渗入母材，造成晶间渗入。对薄的工件来说是很不利的。所以镍基高温合金一般都在保护气氛，尤其是在真空中钎焊。母材表面氧化物的形成和去除与保护气氛的纯度以及真空度密切相关。对于含铝和钛低的合金，热态真空度不应低于10-2Pa；对于含铝钛较高的合金，表面氧化物的去除不仅与真空度有关，而且还与加热温度有关。 无论是固溶强化，还是沉淀强化的镍基高温合金，都必须将其合金元素及其化合物充分固溶于基体内，才能取得良好的高温性能。沉淀强化合金固溶处理后还必须进行时效处理，已达到弥散强化的目的。因此钎焊热循环应尽可能与合金的热处理相匹配，即钎焊温度尽量与热处理的加热温度相一致，以保证合金元素的充分溶解。钎焊温度过低不能使合金元素完全溶解；钎焊温度过高将使母材的晶粒长大，这些均对母材
5A03焊接性分析
《金属材料焊接性》课程设计说明书 题目：铝合金5A03的焊接性分析 材料：5A03 班级学号：13130501 姓名：王玮 专业：焊接技术及其自动化
金属材料焊接性课程设计任务书 学生：王玮班级：13130501 指导教师：李增荣题目：铝合金5A03的焊接性分析 材料：5A03 要求： 1、分析材料的化学成分，机械力学性能； 2、利用碳当量法计算并分析材料的焊接性； 3、根据材料的特性分析材料焊接时出现的各种缺陷； 4、提出解决措施并推荐适当的焊接方法； 5、制定字数在5000字左右的说明书。
目录 第一章绪论 第二章铝合金5A03的化学成分及物理性能 2.1．铝合金5A03的化学成分 (4) 2.2．铝合金5A03的物理性能 (4) 第三章铝合金在应用中的问题 3.1铝合金在热加工时的问题 (6) 第四章金属材料5A03的焊接性分析 4.1．金属材料焊接性简介 (8) 4.2．5A03铝合金焊接性分析 (9) 4.21．5A03在焊接中遇到的问题及解决方案 (12) 4.22．铝合金5A03的焊接工艺特点 (15) 第五章5A03铝合金在生活中的应用 附录1 (17) 附录2 (19)
第一章绪论 铝及铝合金原来只有皇帝用的的起的有色金属，而今它不仅在我们日常生活中起着重要的作用。而且随着现代工业的发展其应用前景也越来越广阔。特别是近代工业对工业材料的要求也越来越向着质量轻，强度高，易加工的方向发展。而铝及铝合金材料具有这一系列的优良特性，因此被广泛用于国民经济的各个领域，如：航空航天，交通运输，机械电器，石油化工，能源动力，家电五金，文体卫生的行业。它已成为发展国民经济和提高人民物资生活的重要基材料。 近二十年来，我国的铝加工业也发展的十分迅速，不但其产量成几何倍增加。同时，出现了许多新材料，新技术，新工艺以及新设备。我国已成为名副其实的铝业大国。铝及铝合金渗透到了社会的各个角落。 铝合金保持了质轻的特点，但其机械性能明显提高。铝合金材料在日常生活中的应用主要有：一，作为受力构件；二，作为装饰门窗盖壳等的材料；三，作为装饰材料和绝缘材料。铝合金板材，型材表面可以防腐，轧花，喷漆，印刷等二次加工，制成各种装饰板材。 因为铝合金具有易加工和高的散热性。特别是车辆的发动机部分特别适合使用铝合金材料。 此外，在航空航天方面，它是运载火箭和各种航天器的主要结构材料。 放眼未来，铝及铝合金家族会不断壮大，你会在社会的更多领域见到它出现的身影。其应用前途不可估量。
16MnDR焊接性分析
16MnDR的焊接性分析 摘要:16MnDR钢一般在-40°C以上使用的低合金钢,本文重点对此钢材的焊接性作简要分析,为现场焊接16MnDR钢材提供参考。 关键词：热裂纹冷裂纹焊接性能 1.前言 低温用钢和普通低合金高强度钢的主要差别，就在于低温用钢除了要满足通常的强度要求外，还必须保证相应的低温条件下具有足够高的低温韧性。这种钢大部分是一些含Ni的低碳低合金钢，一般在正火或调质状态下使用。在贵州天福年产５０万吨合成氨项目两台低温液氨储罐用的16MnDR是正火状态下使用的。而16Mn系列钢材的低温下限是-40°C，满足现场-３８.９°C的低温要求。 2.16MnDR成分上对焊接的影响 钢材的焊接性和它的其他性能一样,主要取决于它的化学成份。 若钢中含Si量超过06%后对冲击韧度不利，使脆性转变温度提高。 含C量超过0.3%和含Mn量超过1.6%后，焊接时经常出现裂纹，同时在热轧钢板上还会出现脆性的贝氏体组织。对比成份(见表1)来看，贵州天福年产５０万吨合成氨项目所用16MnDR还是可以保证不容易出现这类问题的。
表1 GB3531-1996关于16MnDR化学成份规定 16MnDR属于正火钢的一种，从成分上看其含碳量较低而含 Mn量较高。如果材料的Mn/S比能达到要求，具有较好的抗热裂性能，正常条件下不会出现热裂纹。但当材料成分不合格，或因严重 偏析使局部C、Si含量偏高时，Mn/S就可能低于要求而出现热裂纹。如果出现这种情况，我们就要从工艺上设法减少熔合比，在焊接材 料上采用低碳高锰的焊材，以此降低焊缝中的含碳量和提高焊缝中 的含锰量，来避免热裂纹的产生。 ４．冷裂纹 冷裂纹是焊接16MnDR的一个主要问题。从材料本身考虑，淬 硬组织是引起冷裂纹的决定因素。因此，在焊接中尽量减少形成对 氢致裂纹敏感的淬硬组织的出现是防止出现焊接冷裂纹的重要手段。 16MnDR的含碳量并不高，但含少量的合金元素。因此，它的淬硬倾向比低碳钢的大一些。而冷裂敏感性一般随强度的提高而增加。
金属焊接性总结
1.金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3.使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4.影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5.评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6.实验方法应满足的原则：1、可比性2、针对性3、再现性4、经济性 7.常用焊接性试验方法 A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法 一问答：“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合？了解其主要实验步骤，分析影响实验结果稳定性的因素有哪些？ 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小雨20%时。用于一般焊接结构是安全的） 三合金结构钢的焊接 低碳调质钢的焊接性分析 低碳调质钢主要是作为高强度的焊接结构用钢，因此含碳量限制的较低，在合金成分的设计上考虑了焊接性的要求。低碳调质钢碳的质量分数不超过0.18%，焊接性能远优于中碳调质钢。由于这类钢的焊接热影响区是低碳马氏体，马氏体转变温度Ms较高，所形成的马氏体具有“自回火”特性，使得焊接冷裂纹倾向比中碳调质钢小。 焊缝强韧性匹配： 焊缝强度匹配系数S=（σb）w/（σb）b,是表征接头力学非均质性的参数之一，（σb）w为焊缝强度，（σb）b为母材强度。当（σb）w/（σb）b>1时，为高强匹配;=1为等强匹配。<1为低强匹配低碳调质钢热影响区获得细小的低碳马氏体（ML）组织或下贝氏体（B L）组织时，韧性良好，而韧性最佳的组织为ML与低温转变贝氏体组织（B L）的混合组织下贝氏体的板条间结晶位相差较大，有效晶粒直径取决于板条宽度，比较微细，韧性良好，当ML与B L混合生成时，原奥氏体晶粒被先析出的B L有效地分割，促使ML有更多的形核位置，且限制了ML的生长，因此ML+B L混合组织有效晶粒最为细小。 Ni是发展低温钢的一个重要元素。为了提高钢的低温性能，可加入Ni元素，形成含Ni的铁素体低温钢，如1.5Ni钢等在提高Ni的同时，应降低含碳量和严格限制S、P的含量及N、H、O的含量，防止产生时效脆性和回火脆性等。这类钢的热处理条件为正火、正火+回火和淬火+回火等。 ○1在低温钢中由于含碳量和杂质S、P的含量控制的都很严格，所以液化裂纹在这类钢中不是很明显。○2另一个问题是回火脆性，要控制焊后回火温度和冷却速度。 低温钢焊接的工艺特点：除要防止出现裂纹外，关键是要保证焊缝和热影响区的低温韧性，这是制定低温钢焊接工艺的一个根本出发点。 9Ni钢具有优良的低温韧性但用与9Ni钢相似的铁素体焊材时所得焊缝的韧性很差。这除了与铸态焊缝组
铸铁焊接结构应用及焊接性分析
第一章概述 铸铁是常用的金属材料，它具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性、吸振性等，所以在机械制造业及其他工业部门中被广泛的应用。但由于铸铁本身性能和显微组织的特点，很少被用作焊接结构件，然而，在铸铁件使用过程中或铸造过程中，由于种种原因，铸件经常会出现各种缺陷，例如断裂、裂纹、缩孔、未浇满以及在切削加工过程中产生的其他缺陷等。因此经常会遇到用焊接方法修复铸件的问题。但铸铁补焊或焊接会形成焊接过程中的激热骤冷，冶金过程的急变，会引起很多焊接问题，对于铸铁的补焊或焊接是一项急待解决的问题。 铸铁的种类很多，用的最广泛的是灰铸铁和球墨铸铁。为了能顺利地进行各类铸铁件的焊补，必须对各类铸铁的性能、特点有充分的了解。（详见表1.1 铸铁的分类） 表 1.1 铸铁的分类 铸铁属于焊接性不良的金属材料，这主要是由于铸铁本身的特殊性决定的。此外，铸件原来的工作条件、结构的复杂程度及对焊缝及近缝区性能的不同要求，
更使铸铁补焊问题复杂化。例如有的要求焊后能进行切削加工，有的没有此要求；有的要求补焊处颜色和母材相同；有的要求有足够的强度，有的对强度要求不高。由此可见，铸铁的焊接，不可能以一种方法或一种措施来解决问题。应对具体情况作具体分析，综合考虑采用焊接方法和相应的措施。 铸铁的特殊性能决定铸铁的焊接方法是多种多样的，在实际的工业生产中应用的铸铁焊接方法有焊条电弧焊、CO2气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、手工电渣焊、火焰钎焊及火焰粉末喷熔（焊）等。应用最广泛的焊接方法是焊条电弧焊，CO2气体保护焊和药芯焊丝电弧焊应用范围正在逐步扩大。本书着重介绍焊条电弧焊和CO2气体保护焊。 铸铁焊接在工程中的应用越来越广，本书选取了铸铁焊接在工程应用中的实例来做详细的说明。 第二章常用铸铁的种类、性能和用途从化学成分角度看，铸铁实际上是含碳（质量分数）为1.7%～4.0%的铁-碳-硅三元合金。此外，还含有少量锰、硫、磷等杂质元素。某些有特殊性能要求的铸铁，还加入镍、铬、铝、铜等合金元素。 铸铁的力学性能虽然与其化学成分有关，更大程度上与其显微组织有关。然而，铸铁的显微组织又受其化学成分及熔铸条件、高温时冷却速度等因素的影响而变化。 碳是铸铁中的主要元素，除少量溶解于金属基体中而形成铁素体或珠光体外，大部分是以自由状态的石墨或碳化铁（渗碳体）这种化合物状态存在于金属
金属材料焊接性知识要点精选版
金属材料焊接性知识要 点 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
金属材料焊接性知识要点 1.金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3.使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4.影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5.评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6.实验方法应满足的原则：1可比性2针对性3再现性4经济性 7.常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法:此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。B:插销试验C:压板对接焊接裂纹试验法D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合了解其主要实验步骤，分析 影响实验结果稳定性的因素有哪些 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。 比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。
常用焊接方法办法
常用焊接方法手册 一、什么是钎焊？钎焊是如何分类的？钎焊的接头形式有何特点？ 钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料，加热后，钎料熔化，焊件不熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，将焊件牢固的连接在一起。 依照钎料熔点的不同，将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。 （1）软钎焊：软钎焊的钎料熔点低于450°C，接头强度较低(小于70 MPa)。 （2）硬钎焊：硬钎焊的钎料熔点高于450°C，接头强度较高(大于200 MPa)。 钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此，钎焊一般采纳搭接接头和套件镶接，以弥补钎焊强度的不足。 二、电弧焊的分类有哪些，有什么优点？
利用电弧作为热源的熔焊方法，称为电弧焊。可分为手工电弧焊、埋弧自动焊和气体爱护焊等三种。手工自动焊的最大优点是设备简单，应用灵活、方便，适用面广，可焊接各种焊接位置和直缝、环缝及各种曲线焊缝。尤其适用于操作不变的场合和短小焊缝的焊接；埋弧自动焊具有生产率高、焊缝质量好、劳动条件好等特点；气体爱护焊具有爱护效果好、电弧稳定、热量集中等特点。 三、焊条电弧焊时，低碳钢焊接接头的组成、各区域金属的组织与性能有何特点？ （1）焊接接头由焊缝金属和热阻碍区组成。 1）焊缝金属：焊接加热时，焊缝处的温度在液相线以上，母材与填充金属形成共同熔池，冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶，形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用，焊缝金属的化学成分往往优于母材，只要焊条和焊接工艺参数选择合理，焊缝金属的强度一般不低于母材强度。 2）热阻碍区：在焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。
Q345钢板焊接性能分析解读
Q345钢板焊接性能分析 摘要：本文进行了Q345钢板焊接性能分析。首先根据板材制定了埋弧焊对接试验，然后用卧式显微镜对焊接接头进行宏观和微观分析，并用维氏硬度测试仪检测焊接接头的维氏硬度，同时通过磁粉检测对焊接试样进行了无损检测。最终通过对试验数据进行分析，得出此种材料的焊接性能，并与理论进行分析比较，总结了影响Q345焊接性的因素。 关键词：Q345；埋弧焊；卧式显微镜；维氏硬度；磁粉检测 The Welding Performance Analysis of Q345 Steel Plate Abstract:This article has conducted the welding performance analysis of Q345 steel plate.First of all, on the basis of the plate, we drew up a submerged arc welding butt joint test, then used horizontal microscope to analyze the macrostructure and microstructure of the welding joint, and used HV tester to test its Vickers hardness, at the same time, using the magnetic particle testing to detect the welding sample on the nondestructive testing.Finally analyzed the test data, summing up such material welding performance, and carried on the analysis comparison theory, summarized the influence factors of Q345 weld ability. Keywords:Q345; Submerged Arc Welding; Horizontal Microscope; HV; Magnetic Particle Testing
低碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
低碳钢的焊接性与焊接缺陷分析 低碳钢焊接性好，几乎可以选择所有的焊接方法，并能保证焊接接头的良好质量，但也存在一些缺陷。本文分析了低碳钢的焊接性和常见焊接缺陷，并针对各种焊接缺陷提出了预防措施。 标签：低碳钢;焊接性;焊接缺陷 引言：低碳钢的碳含量较低，合金元素锰和硅的含量亦不高。总的来说，其焊接性良好，不会因焊接热周期的快速冷却，引起淬硬而使组织脆化。因此，在焊接板厚小于70mm的焊件时，焊前不需预热，不必严格保持层间温度。除了锅炉、压力容器等重要的焊接结构外，焊后不必作消除应力处理，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性能优良。当采用高热输入焊接法焊接低碳钢时，也会出现各种问题。 一、关于低碳钢的焊接性 一是焊接方法多样。低碳钢焊接性好，几乎可以选择所有的焊接方法，并能保证焊接接头的良好质量，例如氧乙炔、焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊、电阻焊、摩擦焊和钎焊等。近年来新开发的一些高效、高质量的焊接方法和焊接工艺也在低碳钢焊接中得到了广泛应用，例如高效率铁粉焊条和重力焊条电弧焊、氩弧焊封底-快速焊剂埋弧焊、窄间隙埋弧焊、药芯焊丝气体保护焊等。 二是焊接材料选用范围多。低碳钢焊接时选择材料应遵循等强度匹配的原则，也就是根据母材强度等级及工作条件来选择焊接材料。低碳钢结构通常使用抗拉强度平均值为420MPa的钢材，而E43xx系列焊条熔敷金属的抗拉强度不低于420MPa，在力学性能上正好与之相互匹配。这一系列焊条有多种型号，可根据具体情况选用。 二、低碳钢施焊工艺要点 低碳钢焊接时一般不需要特殊的工艺措施，但在工件厚度较大或环境温度较低（T≤0℃）时，会因冷却速度加快而导致接头裂纹倾向增加，例如在焊接直径大于3000mm且壁厚不小于50mm的结构，焊接壁厚不小于90mm的第一道焊道，受壓容器壁厚不小于20mm时的焊缝等均有可能产生裂纹，因此焊接时应采取如下工艺措施： 1）焊前预热，焊接时保持道间温度。预热温度根据实践经验和实验结果来确定，不同产品的预热温度有所不同。 2）采用低氢或超低氢型焊接材料。
铝合金的焊接性分析
铝合金的焊接性分析 一、铝合金具有特殊的物理化学性能 铝合金的外观呈银白色，密度小、电阻率低，热膨胀系数和导热系数大。由于铝为面心立方结构，无同素异构转变，无“延一脆”转变,因而具有优异低温韧性，在低温下能保持良好的力学性能。此外，铝及铝合金还具有优异的耐蚀性能和较高的比强度，对热和光都具有良好的反射率，磨削时无火花和无磁性。 纯铝的熔点为660"C,而铝合金随着其含的合金元素的不同，它的熔点在482C~ 660'C之间变化。铝及铝合金从常温加热到熔化状态时，没有颜色的变化，这就使判断是否接近熔点变的十分困难。 铝及铝合金可以铸造、轧制、冲压、拔丝、施压、拉形和滚扎等各种方法制成形状各异的制品。铝及铝合金容易机械加工，且加工速度快，这也是大量使用铝零件的重要因素之一。铝的机械性能、电化学性能、化学或油漆涂饰的变化范围也较宽。 铝及铝合金的机械性能随纯度而变化，纯度越高，强度越低，塑性越高。随着温度的升高，其抗拉强度降低;温度降低，则抗拉强度就增高，延伸率随之增加。铝及铝合金察露在空气中时，会很快形成种黏着力强且耐热的氧化铝薄膜。在焊接前，必须仔细清除这层氧化膜，才能在熔焊时，基体和填充金属熔合良好。在钎焊时，钎料有很好的流动性。氧化膜可用溶剂去除，也可在惰性气氛下，由焊接电弧的作用去除，或者用机械的或化学的方法去除。 熔焊时，就需要高的热量输入。对大型截面焊接时，需要进行预热。 二、铝及铝合金的焊接工艺方法 (一)铝合金的焊接方法 铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他-些焊接方法(如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等)也可以容易地将铝合金焊接在一起。 铝合金的气焊 氧一乙炔气焊的热效率低，焊接热输入不集中，焊接铝及铝合金时需采用熔剂，焊后又需清除残渣，接头质量及性能也不高。因为气焊设备简单，无需电源，操作方便灵活，常用于焊接对质量要求不高的铝合金构件，如厚度较薄的薄板及小零件，以及补焊铝合金构件和铝铸件。 (1)气焊的接头形式 气焊铝合金时，不宜采用搭接接头和T形接头，这种接头难以清理流入缝隙中的残留熔剂和焊渣，应尽可能采用对接接头。为保证焊件焊接时既焊透又不塌陷和烧穿，可以采用带槽的垫板，垫板一般用不锈钢或纯铜等制成，带垫板焊接可获得良好的反面成形，提高焊接生产率。 (2)气焊熔剂的选用 铝合金气焊时，为了使焊接过程顺利进行，保证焊缝质量，气焊时需要加熔剂来去除铝表面的氧化膜及其他杂质。 气焊熔剂(又称气剂)是气焊时的助熔剂，主要作用是去除气焊过程中生成在铝表
常用金属(镀锌板、铝合金等)的焊接
常用金属（镀锌板、铝合金等）的焊接 Tags: 铝合金, 镀锌板, 金属, 焊接 一、电阻焊前的工件清理 无论是点焊、缝焊或凸焊，在焊前必须进行工件表面清理，以保证接头质量稳定。 清理方法分机械清理和化学清理两种。常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。 不同的金属和合金，需采用不同的清理方法。简介如下： 铝及其合金对表面清理的要求十分严格，由于铝对氧的化学亲合力极强，刚清理过的表面上会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。因此清理后的表面在焊前允许保持的时间是严格限制的。 铝合金的氧化膜主要用以化学方法去除，在碱溶液中去油和冲洗后，将工件放进正磷酸溶液中腐蚀。为了减慢新膜的成长速度和填充新膜孔隙，在腐蚀的同时进行纯化处理。最常用的纯化剂是重铬酸钾和重铬酸纳（见表1）。纯化处理后便不会在除氧化膜的同时，造成工件表面的过分腐蚀。 腐蚀后进行冲洗，然后在硝酸溶液中进行亮化处理，以后再次进行冲洗。冲洗后在温度达75℃的干燥室中干燥，活用热空气吹干。这样清理后的工件，可以在焊前保持72h。 铝合金也可用机械方法清理。如用0-00号纱布，或用电动或风动的钢丝刷等。但为防止损伤工件表面、钢丝直径不得超过0.2mm，钢丝长度不得短于40mm，刷子压紧于工件的力不得超过15-20N，而且清理后须在不晚于2-3h内进行焊接。 为了确保焊接质量的稳定性，目前国内各工厂多在化学清理后，在焊前再用钢丝刷清理工件搭接的内表面。 铝合金清理后必须测量放有两铝合金工件的两电极间总阻值R。方法是使用类似于点焊机的专用装置，上面的一各电极对电极夹绝缘，在电极间压紧两个试件，这样测出的R值可以最客观地反映出表面清理的质量。对于LY12、LC4、LF6铝合金R不得超过120微欧姆，刚清理后的R一般为40-50微欧，对于导电性更好的LF21、LF2铝合金以及烧结铝类的材料，R不得超过28-40微欧。 镁合金一般使用化学清理，经腐蚀后再在铬酐溶液中纯化。这样处理后会在表面形成薄而致密的氧化膜，它具有稳定的电气性能，可以保持10昼夜或更长时间，性能仍几乎不变。镁合金也可以用钢丝刷清理。 铜合金可以通过在硝酸及盐酸中处理，然后进行中和并清除焊接处残留物。 不锈钢、高温合金电阻焊时，保持工件表面的高度清洁十分重要，因为油、尘土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，从而使接头产生缺陷。清理方法可用激光、喷丸、钢丝刷或化学腐蚀。对于特别重要的工件，有时用电解抛光，但这种方法复杂而且生产率低。 钛合金的氧化皮，可在盐酸、硝酸及磷酸钠的混合溶液中进行深度腐蚀加以去除。也可以用钢丝刷或喷丸处理。 低碳钢和低合金钢在大气中的抗腐蚀能力较低。因之，这些金属在运输、存放和加工过程中常常用抗蚀油保护。如果涂油表面未被车间的赃物或其它不良导电材料所污染，在电极的压力下，油膜很容易被挤开，不会影响接头质量。 钢的供货状态有：热轧，不酸洗；热轧，酸洗并涂油；冷轧。未酸洗的热轧钢焊接时，必须用喷砂、喷丸，或者用化学腐蚀的方法清除氧化皮，可在硫酸及盐酸溶液中，或者在以磷酸为主但含有硫脲的溶液中进行腐蚀，后一种成份可有效地同时进行涂油和腐蚀。 有镀层的钢板，除了少数例外，一般不用特殊清理就可以进行焊接，镀铝钢板则需要用钢丝刷或化学腐蚀清理。带有磷酸盐涂层的钢板，其表面电阻会高到在地电极压力下，焊接电流无法通过的程度。只有采用较高的压力才能进行焊接。 二、镀锌钢板的点焊
金属焊接性
2012太原科技大学期末考试试题 金属焊接性：是金属是否能适应焊接加工而形成完整的，具备一定使用性能的焊接接头的特性。 含义：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行能力。 影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 1.实验方法应满足的原则：1、可比性2、针对性3、再现性4、经济性 中碳调质钢的焊接有冷裂纹,热裂纹热影响区性能的变化(脆化,软化)等问题。 特殊性能的低合金钢分为低温刚,耐候钢,低合金耐蚀钢三类。 珠光体耐热钢提高高温强度的途径是碳含量低,合金元素少（不超过3%-5%）热膨胀系数小导热性好,并有良好的冷热加工性,加入Cr,Mo,W,V,等主要强化铁素体,提高钢的高温强度。 不锈钢空冷后室温组织分为铁素体钢,奥氏体钢,马氏体钢,奥氏体-铁素体双相钢,沉淀硬化型或时效硬化型钢。 耐热钢的脆化形式淬火脆化,回火脆化,时效脆化,二次淬火脆化或高鉻铁素体钢的晶粒长大脆化,及鉻镍奥氏体钢沿晶界析出碳化物脆化,475℃脆化和σ相脆化。珠光体耐热钢以Cr,Mo,W,V,为主加元素的中低合金钢。 铝及铝合金焊接时会出现氢气孔,还存在强的氧化能力,热导率和比热容大,热裂纹倾向大,容易形成气孔,焊接接头容易软化,合金元素蒸发和烧损,焊接接头的耐腐蚀性低于母材,固态和液态无色泽变化等问题。 铜及铜合金焊接时易出现难融合及易变形,焊缝易产生热裂纹,易生成气孔,焊缝塑形下降,导电性下降,耐蚀性下降等问题。 焊接紫铜常会出现哪些问题？答：1难融合及易变形2产生热裂纹3产生气孔4接头塑形导电性耐蚀性下降。 出现问题的原因？1热导率大使热量很快消失,线胀系数和收缩率大,易变形。2铜在融化状态易与其中杂质氧反应生成Cu2O,Cu2O与Cu形成低熔点共晶,且共晶温度低于铜的熔点,使焊缝形成热裂纹,S与O相同。3焊缝为单质α组织,易生成粗大的晶粒加剧热裂纹生成,收缩率及线胀系数大,应力较大促使热裂纹生成。4氢及水蒸气在焊接时形成氢气孔.5焊缝及热影响区出现粗大晶粒,加入一定量的脱氧元素,降低了焊缝塑性与导电性,合金元素的氧化和蒸发,接头的各种缺陷。晶界上脆性共晶存在导致耐蚀性下降。 如何防止？1使用大功率的热源，在焊前或焊中采取预热或保温措施,提高加工刚度,增加防变形。2对融化金属进行脱氧,且严格控制焊缝中S的含量3控制焊接时氢的来源,降低熔池的冷却速度,使气体容易逸出使气体容易析出减少氧氢来源和对熔池进行适当的脱氧使熔池慢冷。4采用埋弧焊或惰性气体保护焊提高焊缝 金属的纯度。 铸铁与低合金钢产生裂纹的原因有何不同？论述产生裂纹的特点。答：铸铁产生裂纹主要是冷裂纹(热应力超过其塑性变形能力而发生突然断裂)和热裂纹(焊缝C,S,P含量不均形成低熔点共晶在奥氏体间分布),低合金钢产生的裂纹主要是冷裂纹(淬硬组织引起)和热裂纹(随碳及合金元素增加结晶偏析倾向形成),再热裂纹(焊后消除应力热处理或焊后高温加热)。 特点：铸铁：1焊缝和热影响区都有较大的冷裂纹敏感性2一般在400℃以下伴随脆性断裂声3尺寸较大,甚至贯穿整个焊缝的宏观裂纹4焊缝底部形成热裂纹甚至宏观热裂纹。低合金钢：1随着钢材强度级别的提高，合金元素的增加，淬硬倾向逐渐增大,冷裂纹倾向加大2热裂纹一般不会出现,但随碳含量和合金元素含量的增加,也可出现热裂纹3为加强淬透性和回火稳定性加入的一些合金元素易引起再热裂纹。 含铌及钛的不锈钢在焊接接头产生刀状腐蚀的原因是什么？答：固化之后加上敏化,其敏化机理是晶界析出碳化物,紧靠熔合线的金属加热到1000℃以上时,原先析出的碳化钛开始分解,碳和钛都