金属材料焊接性与工艺评定
金属材料焊接性知识要点(最新整理)
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。
金属材料的焊接性
普通低合金结构钢：
σs<400MPa ω(C)<0.4% 低强度普通低合金结构钢： 16Mn、09Mn2Si 焊接性良好。 高强度普通低合金结构钢： σs>400MPa ω(C)<0.4%~0.5%
15MnVN、18MnMoNb、14MnMoV 焊接性较差。
焊前预热（150~250 ℃ ），焊后缓冷；选用低氢型焊条； 焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。
3. 高碳钢的焊接
高碳钢：C>0.60% 问题
ω(C)>0.60%
焊接性差。
焊缝区易产生热裂纹 热影响区易产生冷裂纹
措施 与中碳钢类似，采用较高的温度的焊前预热 （250~350 ℃ ），焊后缓冷。
避免选用高碳钢作为焊接结构件。
焊补
合金结构钢的焊接
合金结构钢 机械制造用结构钢 （调质钢、渗碳钢） 普通低合金结构钢 （压力容器、锅炉、桥梁、
氩弧焊、气焊、钎焊、碳弧焊。
2. 冷焊法
焊前不预热或低温预热（400 ℃）的焊补方法。 ①钢芯铸铁焊条： 适用于非加工表面的焊补 ②石墨化铸铁焊条： 适用于较大灰口铸铁件的焊补 焊缝性能与母材基本相同，具有良好的加工性 焊条
③铜基铸铁焊条： 主要用于一般铸铁件的焊补
抗裂性好，可进行机械加工。 ④镍基铸铁焊条： 主要用于重要件加工表面的焊补 具有良好的抗裂性与加工性 ⑤高钒铸铁焊条： 主要用于一般铸铁件的焊补 可进行机械加工、塑性和抗裂较好。
焊接性
3）焊件化学成分
4）工艺参数
3. 焊接性的评定方法
1）实验法
2）碳当量估算法 C — 影响最显著 — 基本元素
其它元素 — 折合成碳的相当含量对焊接性的影响
11-1金属的焊接性
工艺措施对防止焊接接头的缺陷也起到重要作用 焊前预热、焊后缓冷和消氢处理对防止热影响区的 淬硬变脆降低焊接应力防止裂纹是比较有效的措施。 构件类型方面： 焊接构件的结构设计会影响应力状态，从而影响焊接性。 接头处于刚度较小的状态，能自由收缩。可防止裂纹 注意避免缺口、截面突变、焊缝余高过大、交叉焊缝 不必增大焊件厚度和焊缝体积，否则产生多向应力。 使用条件方面： 高温工作时，易产生蠕变。 低温工作或冲击载荷时，容易发生脆性破坏。 在腐蚀介质下工作时，接头要求具有耐腐蚀性。
常用金属材料的焊接
目的与要求： ①掌握金属焊接性的含义、内容、影响因素。 ②掌握碳当量的含义、计算公式及评定方法。 重点： ①碳当量焊接性的含义、焊接性的评定方法及工艺的拟订。 ②掌握碳当量的含义、计算公式及评定方法。 难点： 焊接性能的影响因素及碳当量的计算公式和评定方法。
一、焊接性概念 金属的焊接性：指金属材料对焊接加工的适应性。也就是 说在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊 接接头的难易程度。 内容：包括接合性能和使用性能。 接合性能：在一定的焊接工艺条件下，一定的金属形成 焊接缺陷的敏感性。 使用性能：在一定的焊接工艺条件下，一定的金属的焊 接接头对使用要求的适应性。
同时具有预期的使用性能。
焊接性细分 工艺焊接性——金属材料对各种焊接方法的适应能力。 金属材料本身、焊接热源、工艺措施。 使用焊接性——焊接接头满足技术条件中所规定的使用 性能的能力。
焊接性还可以分为：冶金焊接性和热焊接性。
二、焊接性影响因素 主要有四个方面：材料方面、焊接方法及工艺方面、 构件类型方面、使用条件方面。 材料方面： 母材和焊接材料（如：焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）。 母材的性质起决定性影响 焊接材料起关键性作用 如母材与焊接材料匹配不当时，就会造成焊缝金属的化 学成分不合格，力学性能和其他使用性能降低。 焊接方法及工艺方面： 焊接方法对焊接性的影响主要在两个方面 焊接热源的特点 影响热循环 对熔池和接头的保护 影响焊接冶金过程
Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定
兰州工业学院毕业设计（论文）题目Q235钢的焊接性分析及焊接工艺评定系别材料工程学院专业焊接技术及自动化班级焊接11-2姓名学号指导教师（职称）日期2014年3月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 碳钢简述 (3)1.2 Q235钢的化学成分分析 (4)1.3 Q235的机械性能 (4)1.4 本次设计实验技术路线图 (5)第二章Q235钢板的焊接 (6)2.1 板材厚度的选择 (6)2.2 焊接材料的选择 (6)2.3 焊接方法和焊接设备的选定 (6)2.4 焊焊前准备 (7)2.4.1 焊接接头形式及坡口准备 (7)2.4.2 工件共建表面的清理 (7)2.5 焊接工艺参数的制定 (8)2.5.1 焊条直径 (8)2.5.2 焊接电流 (8)2.5.3 焊接电压 (9)2.5.4 焊接层数 (9)2.6 焊接及焊后热处理 (10)2.6.1 防止裂纹的产生 (10)2.6.2 结晶裂纹的产生原因 (11)2.6.3 冷裂纹的防止措施 (12)2.6.4 严格控制氢的来源 (12)2.7 焊后热处理 (13)2.8 焊接时应注意的要点 (13)第三章Q235金属试样的制备 (15)3.1 取样 (15)3.2 粗磨 (15)3.3 细磨 (16)3.3.1 手工磨 (16)3.3.2 机械磨 (17)3.4 抛光 (17)3.5 浸蚀 (19)第四章试样组织观察及分析 (20)4.1 焊接接头组织 (20)4.2 试样的观察 (20)4.3 试样的分析 (21)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)外文文献及译文 28兰州工业学院毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接技术及自动化专业毕业设计（论文）任务书摘要Q235低碳钢在现代工业上应用十分广泛，本文主要针对Q235低碳钢板材的焊接工艺进行设计，通过经济和操作性两个方面的考虑，选用手工电弧焊进行焊接，焊接后变形小，缺陷少，焊接质量良好，当然最重要的是焊接工艺参数设计正确。
钢材焊接工艺评定报告
钢材焊接工艺评定报告摘要：本报告对钢材焊接工艺进行了评定，主要内容包括焊接工艺的流程、设备和材料选择、实验过程和结果分析等。
通过对焊接工艺的评定，得出结论，并提出了相应的改进建议。
一、引言随着工业的发展，对钢材的焊接需求越来越大。
焊接工艺评定是评估焊接工艺的可行性和适用性的一项重要工作。
本报告通过对一种特定的钢材焊接工艺进行评定，旨在为企业选择合适的焊接工艺进行指导。
二、研究方法1.确定实验对象：选择一种常用的钢材进行焊接工艺评定。
2.设计实验方案：根据钢材的特性和需求，确定实验的焊接工艺和参数。
3.实施焊接操作：按照实验方案开展焊接操作，记录操作记录。
4.实验结果分析：对焊接接头进行检验和测试，分析焊接质量和性能。
三、焊接工艺的流程1.准备工作：清理焊接表面，进行表面处理。
2.设备和材料选择：选择合适的焊接设备和材料，如焊接电极、保护气体等。
3.焊接工艺参数的确定：根据焊接材料和要求，确定焊接电流、电压、焊接速度等参数。
4.进行焊接操作：按照确定的参数，进行焊接操作。
5.检验和测试：对焊接接头进行外观检查、力学性能测试等。
6.分析和评价：根据检验和测试结果，对焊接工艺进行评价。
四、实验结果分析1.外观检查：焊接接头外观无明显瑕疵，焊缝均匀且牢固。
2.力学性能测试：焊接接头的强度和硬度符合设计要求。
3.断口形貌分析：断口形貌呈韧性断裂，表明焊缝具有良好的韧性。
4.非破坏性检测：经过X射线探伤、超声波检测等非破坏性检测，焊接接头无明显缺陷。
五、结论本次实验评定的焊接工艺在焊接钢材上具有较好的适用性和可行性。
经过检验和测试，焊接接头的外观质量良好，力学性能符合要求。
通过非破坏性检测，确定焊接接头无缺陷。
因此，可以得出结论：该焊接工艺适用于焊接该种特定钢材。
六、改进建议尽管本次评定的焊接工艺符合要求，但仍存在一些改进空间：1.进一步优化焊接参数，以提高焊接效果。
2.加强实施过程中的操作规范，减少操作失误的发生。
ISO15612：2004_金属材料焊接工艺规程及评定-基于标准焊接规程的评定
国际标准ISO 156122004金属材料焊接工艺规程及评定——基于标准焊接规程的评定标准号ISO15612：2004（E）© ISO目录1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 术语和定义 (5)4 焊接工艺预规程（pWPS） (5)5 基于标准焊接规程的评定 (5)6 标准焊接工艺的使用 (6)7有效期 (7)8 文件编制 (7)金属材料焊接工艺规程及评定——基于标准焊接规程的评定1 范围本标准提供了必要的信息，详述ISO15607有关采用标准焊接工艺进行焊接工艺评定的要求。
本标准规定了标准焊接工艺进行评定的必要条件、界限及认可范围。
本标准提供了制造商采用基于其他企业焊接工艺评定试验基础上的某个焊接工艺的可能性。
本标准是一套系列标准的组成部分，ISO15607：2003的附录A提供了该系列标准的详细说明。
本标准所得应用可能受某个应用标准或规程的限制。
2 规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本国国际标准中引用而构成本国际标准的条文。
标准出版时，所示标准均为有效。
所有的标准都可能被修订，因此使用本国际标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
IEC及ISO的成员保持着现行有效国际标准的目录。
ISO4063:1998,金属的焊接、硬钎焊、软钎焊及钎接焊－用于图样上符号表示的工艺术语及参照代号ISO3834-1，焊接质量要求－金属材料的熔化焊－第1部分：选择及使用指南ISO3834-2，焊接质量要求－金属材料的熔化焊－第2部分：完整质量要求ISO3834-3，焊接质量要求－金属材料的熔化焊－第3部分：一般质量要求ISO3834-4，焊接质量要求－金属材料的熔化焊－第4部分：基本质量要求ISO9606-1，焊工考试－熔化焊－第1部分：钢ISO9606-2，焊工考试－熔化焊－第2部分：铝和铝合金ISO9606-3，焊工考试－熔化焊－第3部分：铜和铜合金ISO9606-4，焊工考试－熔化焊－第4部分：镍和镍合金ISO9606-5，焊工考试－熔化焊－第5部分：钛和钛合金、锆和锆合金ISO14731，焊接管理－任务和职责ISO14732，焊接人员－金属材料全机械化和自动化焊接，熔化焊及电阻焊设备操作者的考试ISO15607，金属材料焊接工艺规程及评定—一般原则ISO15609-1，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺规程－第1部分：弧焊ISO15609-2，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺规程－第2部分：气焊ISO15609-3，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺规程－第3部分：电子束焊ISO15609-4，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺规程－第4部分：激光焊ISO15609-4，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺规程－第5部分：电阻焊ISO15614-1，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第1部分：钢弧焊和气焊、镍和镍合金的弧焊ISO15614-2，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第2部分：铝及铝合金的弧焊ISO15614-3，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第3部分：铸铁的熔化焊和压力焊ISO15614-4，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第4部分：铸铝的加工焊ISO15614-5，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第5部分：钛、锆以及合金的弧焊ISO15614-6，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第6部分：铜和铜合金的弧焊ISO15614-7，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第7部分：堆焊ISO15614-8，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第8部分：管-管板接头的焊接ISO15614-9，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第9部分：水下高压湿法焊接ISO15614-10，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第10部分：水下高压干法焊接ISO15614-11，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第11部分：电子束及激光焊接ISO15614-12，金属材料焊接工艺规程及评定－焊接工艺评定试验－第12部分：点焊、缝焊及凸焊3 术语和定义出于本标准的目的，采用了ISO15607：2003中的术语及定义。
金属的焊接性及其评定
含量。可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。由于钢材的化学成分 是决定焊接热影响区是否淬硬的基本条件，碳又是引起钢材淬硬的主 要元素，其他合金元素对淬硬也有一定的影响。
下一页 返回
4. 2金属材料焊接性的分析与试验
• 工艺措施对防止焊接接头缺陷的产生，提高使用性能也有重要的作用。 最常见的工艺措施是焊前预热、焊后缓冷和消氢处理，它们对防止热 影响区淬硬变脆，降低焊接应力，避免氢致冷裂纹是比较有效的措施。
• 3.构件类型 • 焊接接头和结构设计会影响应力状态，从而对焊接性也有影响。
上一页 下一页 返回
4. 1金属焊接性基础知识
衡量材料焊接性的重要标准之一。 • (3)其他裂纹试验 • 焊接再热裂纹和层状撕裂试验。 • (4)焊接接头的使用性能 • 包括常温、高温力学性能、低温韧性、耐蚀性及产品技术条件中所规
定的其他性能要求。
上一页 下一页 返回
4. 2金属材料焊接性的分析与试验
• 4.2.3焊接性试验方法分类
• 按照不同目的，主要的焊接性试验可分为以下几类，实际应用时可根 据需要选用其中几类。
• 4.1.2影响焊接性的因素
• 1.材料因素 • 材料因素包括母材本身和使用的焊接材料等等。如:焊条电弧焊时的
焊条;埋弧焊时的焊丝和焊剂;气体保护焊时焊丝和保护气体等等。它 们在焊接时都直接参与熔池或熔合区的冶金过程，影响焊接质量。
上一页 下一页 返回
4. 1金属焊接性基础知识
• 母材或焊接材料选用不当时，会造成焊缝金属化学成分不合格，力学 性能和其他使用性能降低，还会出现气孔、裂纹等缺陷，从而使接合 性能变差。由此可见，正确选用母材和焊接材料是保证焊接性良好的 重要基础，必须十分重视。
ISO 15609-1 2019 金属材料焊接工艺规程和评定—焊接工艺规程-电弧焊(中文版)
ISO15609-1：2019 金属材料焊接工艺规程和评定—焊接工艺规程第1部分：电弧焊狮子十之八九译备注：与前一版本的主要更新部分用阴影表示目录前言（略）引言1 范围2 引用标准（略）3 名词和术语4 焊接工艺规程（WPS）中的技术内容4.1 概述4.2 制造商信息4.3 母材信息4.3.1 母材类型4.3.2 母材规格4.4 所有焊接工艺相关信息4.4.1 焊接方法4.4.2 接头设计4.4.3 焊接位置4.4.4 接头准备4.4.5 焊接技能4.4.6 背面清根4.4.7 衬垫4.4.8 焊接材料4.4.9 电参数4.4.10 机械化和自动化4.4.11 预热温度4.4.12 道间温度4.4.13 预热维持温度4.4.14 焊后消氢处理4.4.15 焊后热处理4.4.16 保护气体4.4.17 热输入/电弧能量4.5 不同组别焊接方法的特殊内容4.5.1 焊接方法111（焊条电弧焊）4.5.2 焊接方法12（埋弧焊）4.5.3 焊接方法13（熔化极气体保护焊）4.5.4 焊接方法14（非熔化极其它保护焊）4.5.5 焊接方法15（等离子焊）参考文献（略）前言（略）引言自本标准颁布起，所有新的焊接工艺规程都应根据本标准编写。
但是，本标准不会使以前根据以前编写的焊接工艺规程失效（根据以前标准或规范或本文件以前版本制定）1 范围本标准规定了电弧焊焊接工艺规程的内容要求。
ISO15609系列标准的组成见ISO 15607。
本标准中规定的是影响焊接接头质量的变量。
2 引用标准（略）3 名词和术语ISO/TR 25901（所有部分）中术语和定义适用本标准。
本标准无名词和术语定义。
4 焊接工艺规程（WPS）中的技术内容4.1 概述预备焊接工艺规程/焊接工艺规程（pWPS/WPS）应包括进行焊接操作完成一条焊缝所需的所有必要信息。
pWPS/WPS中要求的内容见条款4.2至条款4.5。
对于某些应用领域，可能需要对具体内容进行增减。