异种金属焊接资料
浅谈异种金属的焊接

浅谈异种金属的焊接随着人们对于金属材料需求的不断推进,金属材料的种类也变得多种多样,除了常见的铁、铝、铜等金属之外,异种金属的出现也逐渐增多,比如说钛合金、镍基合金、钨合金等。
然而,由于异种金属在性质上有着明显的差异,对于金属的连接也提出了挑战。
本文将就异种金属焊接这一话题进行讨论,让大家更好地了解异种金属的焊接技术以及影响焊接质量的参数。
一、异种金属焊接的难点一般情况下,在焊接过程中,想要较好地实现异种金属的连接,需要快速冷却过程中所产生的热应力精确掌握。
然而,异种金属的导热系数不同,这就导致了焊接中的材料温度差异过大,使得焊接材料在快速冷却的过程中产生了内应力,从而使焊接后的材料产生了部分或者全部的塑性损失。
此外,由于采用的焊接材料和基材不同,若没有采取合适的操作方法,则会出现焊缝溢铜、堆积、熔池不稳定等缺陷,从而导致焊接质量不达标。
二、异种金属焊接的方法1.钎焊法钎焊法是一种常用的异种金属焊接方法。
钎焊是通过钎料与金属接触,由于钎料的熔点较低,因此采用加热方法使钎料熔化,并在加热的同时,使得钎料与基材间有一定的接触。
在钎焊的过程中,钎料中液相沿着毛细作用向着焊缝两侧扩散,从而实现了金属的连接。
由于钎焊有着低热输入、宽焊缝等优点,因此也被广泛应用于异种金属的连接。
2.电弧焊法电弧焊法是一种通过电弧来完成金属连接的方法。
这种焊接方法通常适用于连接相对较厚的金属板材。
在焊接时,通过高压交流电形成一定的电弧,在钨极上集中高温点,然后将其焊接材料加热熔化,并实现异种金属的连接。
这种方法的优点是可焊接厚度大、连接牢固,而缺点则是加热温度高、变形容易,需要一定的技术经验和操作技巧才能操作。
3.激光焊法激光焊法是一种高能、高质量的焊接方法。
它通过聚焦激光束,实现异种金属的加热和熔化,从而完成焊接过程。
相比于其他一些焊接方法,激光焊法有着加热温度高、作业速度快、精度高的优点,因此在异种金属的焊接中,也有着广泛的应用。
2024年浅谈异种金属的焊接

2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属,顾名思义,指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。
在实际应用中,由于不同金属具有各自独特的优点,异种金属的连接需求应运而生。
这种连接不仅要求保持原有的金属特性,还需要确保连接处的强度和密封性,因此,异种金属的焊接成为一项重要技术。
二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前,首先需要对两种金属的焊接性进行评估。
这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。
通过对比两种金属在这些方面的差异,可以预测焊接过程中可能遇到的问题,并据此选择合适的焊接方法和材料。
三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素,如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。
常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。
在选择焊接方法时,需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求,以获得高质量的焊接接头。
四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。
在选择焊接材料时,需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。
通常情况下,焊接材料的成分应介于两种母材之间,以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。
此外,焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配,以避免产生焊接缺陷。
五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。
在异种金属焊接中,需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。
这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。
通过合理的工艺参数设置,可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。
六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。
在接头设计时,需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。
合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形,提高焊接接头的强度和密封性。
同时,还需要考虑接头的可维修性和可检查性,以便在必要时进行修复或更换。
51异种金属焊接特点新

异种金属焊接特点
异种钢接头的焊缝由母材和填充金属组成,由于母材的熔入而 使焊缝稀释,其稀释的程度由母材熔入焊缝的百分比决定。
在合金元素烧损忽略不计的情况下,如果只知道焊缝的化学成 分,便可以用舍夫勒组织图来推算焊缝金属的金相组织。
钢与有色金属的焊接
类
异种金属的组合
按 接 头 形 式 分 类
异种金属焊接特点
一、异种金属材料焊接接头的特点
1.化学成分的不均匀性 异种金属焊接时,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有明显 的差别。随着焊缝形状、母材厚度、焊条药皮或焊剂、保护气体种 类的不同,焊接熔池的行为也不一样。因而,母材的熔化量也将随 之而不同。熔敷金属与母材熔化区的化学成分由于相互稀释也将发 生变化。由此可见,异种金属焊接接头各区域化学成分的不均匀程 度,不仅取决于母材和填充材料各自的原始成分,同时也随焊接工 艺而变化。例如异种金属施焊时所用的焊接电流要尽量小,熔深要 浅则受稀释的影响就小。
异种金属焊接特点
E308-15、E309-15型焊条的熔敷金属是完全奥氏体组织。其焊 缝组织应处在该钢与焊条图中两点额连线上,并取决于焊接时的稀 释率。
E308-15焊条,焊缝金属的稀释率<18%时,为A+F;18%-48% 时为A+M;>48%全部为M。几乎不选用。
异种金属焊接特点
E309-15型焊条,焊缝金属稀释率<20%,焊缝组织为A+F;20%60%时为A+M;>60%全部为M。故稀释率<36%。
异种金属焊接特点
2.组织的不均匀性 由于焊接热循环的作用,焊接接头各区域的组织也不同,而
且,往往在局部的地方出现相当复杂的组织结构。根据舍夫勒 组织图和稀释率可以确定异种金属焊接接头中焊缝区的组织结 构。组织的不均匀性,决定于母材和填充材料的化学成分,同 时也与焊接方法、焊道层次、焊接工艺以及焊后热处理过程有 关,若能在工艺上适当调整,可以是焊接接头的组织不均匀程 度得到一定改善。
第十章 异种钢焊接讲解

R207
E5515-B2
R307
E309-15
A307
Ⅳ+Ⅴ
E5515-B1 E5515-B2 E5515-B2-
V E6015-B3
R207 R307 R317 R407
E310-15
A407
(Ⅰ-Ⅳ) +Ⅷ
E309-16 E309-15
A302 A307
型号
埋弧焊 焊丝型号
对应牌号
焊剂
气体保护焊 焊丝牌号
0.030 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00 —
JIS G4307
0.030 16.00~18.00 10.00~14.00 2.00~3.00 0.10 GB/T3280
0.030 11.50~14.50
0.030 18.00~20.00
0.030 18.00~20.00
0.030 18.00~20.00
0.030 18.00~20.00
0.030 17.00~19.00
0.030 17.00~19.00
Ni (0.60) ≤0.08 (0.60) ≤0.08 8.00~10.50 8.00~10.50 8.00~12.00 9.00~13.00 9.00~12.00 9.00~13.00
1.1、不同铁素体钢的焊接 不同强度级别的低碳钢、低合金钢、珠光体耐热 钢之间的异种钢焊接接头,可按合金含量较低一 侧母材或介于两者母材之间选用焊接材料,也可 按合金含量较高一侧母材选用焊接材料,但应优 先按合金含量较低一侧母材选用焊接材料。
接头类别或 组别号
Ⅰ+Ⅰ
Ⅰ+(Ⅱ-1)
Ⅰ+(Ⅱ-2) Ⅰ+(Ⅲ-1) Ⅰ+(Ⅲ-2)
异种钢焊接规范

异种钢焊接规范钢材是目前建筑、制造业中应用最广泛的金属材料,它的优强特性成为其优于其他金属材料的原因。
但是,钢材的不同种类直接导致了它们在焊接时的表现也不同。
异种钢的焊接是比较棘手的问题,也是焊接技术的一个重点和难点。
1.什么是异种钢异种钢是指成分不同或属于不同材料的两种或以上钢种,如钢和铝、钢和铜、镍合金等。
钢珠镍等异种材料都是比较常见的异种钢。
2. 异种钢焊接的挑战异种钢焊接相较于同种钢焊接更具挑战性且难度较高,这是由两种不同材料、不同基态、不同熔点和热膨胀系数的相互作用引起的。
错误的焊接可能会导致焊接处的裂纹、变形、裂纹延伸等问题。
3. 异种钢焊接规范(1)在异种钢焊接之前,应该先确定两种钢的成分和基本性能,选择适合的焊接材料和焊接工艺。
选择合适的焊接机器和工具也是非常重要的。
(2)钢材表面的准备也非常关键。
焊接前应更注重表面处理,使其充分磨光,清理外表涂层和污垢。
特别是异质焊接时,清理非常重要。
不清洁有可能会导致不良的焊缝。
(3)在焊接之前,应进行试验和实验,选择合适的焊接工艺。
对于较为复杂的焊接工艺,建议多进行一些试验,并在小规模范围内进行操作实验。
(4)在焊接过程中,焊工应该仔细观察焊缝的成形和变形,及时调整焊接参数,保持稳定的焊接条件。
焊接完成后,热处理和冷却也需要仔细处理。
(5)在焊接完成后,进行微观机械和化学分析。
如有异常或问题需要重新进行焊接。
4. 总结异种钢的焊接对焊工来说是比较有挑战的。
正确处理好准备和选择合适的焊接工艺,可以大大减少焊接过程中的问题,并最终获得高质量、稳定和可靠的焊接结构。
焊接工人要严格遵守规范,确保焊接质量,为工业制造贡献力量。
《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,异种金属之间的连接技术越来越受到重视。
其中,真空扩散焊作为一种可靠的焊接方法,在铝、铜和钨等金属的连接中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接性能,探讨其焊接工艺、接合界面特征以及焊接强度等因素。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所用的材料为铝、铜和钨三种金属。
首先,将这三种金属表面进行抛光处理,以去除表面杂质和氧化物,保证焊接质量。
2. 真空扩散焊工艺实验采用真空扩散焊设备进行焊接。
首先,将铝、铜和钨的焊接端面紧密贴合;然后,在一定的真空度下进行加热,使金属原子在高温下产生扩散,实现金属的连接。
3. 实验方法通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)等手段,观察焊接接合界面的微观结构,分析金属的扩散程度和焊接强度。
三、实验结果与分析1. 焊接接合界面特征铝、铜和钨三种金属的焊接接合界面呈现出明显的特征。
在高温下,三种金属的原子产生扩散,形成了一定的冶金结合。
接合界面处,可以观察到金属之间的互溶现象以及新的相的形成。
2. 金属扩散程度通过扫描电镜观察,发现铝、铜和钨三种金属在真空扩散焊过程中,原子扩散程度较高。
其中,铝与铜之间的互溶程度较高,而钨由于具有较高的熔点和硬度,原子扩散相对较慢。
3. 焊接强度经过拉伸试验测试,铝、铜和钨三种金属的真空扩散焊接接头具有较高的焊接强度。
其中,接头的强度与金属的扩散程度、接合界面的微观结构等因素密切相关。
四、讨论1. 工艺参数对焊接性能的影响真空扩散焊的工艺参数如温度、压力、时间等对铝、铜和钨三种金属的焊接性能具有重要影响。
适当调整工艺参数,可以优化金属的扩散程度和焊接强度。
2. 金属互溶性与新相的形成在真空扩散焊过程中,铝、铜和钨三种金属之间发生互溶现象,形成新的相。
这些新相的形成对焊接接头的性能具有重要影响。
因此,研究金属的互溶性以及新相的形成机制对于提高异种金属的真空扩散焊接性能具有重要意义。
焊接异种金属时的问题分析及操作技巧

4 消氢处理
焊接完毕后应立即进行消氢处理 ,温度一 般为3 5 0 . , 4 0 0  ̄ C ,其后用保温棉将焊道表面盖严,
时间不得少于3 小时 ,缓慢冷却。
之 友
F l f ) ( t | §
焊接 异 种金 属 时 的 问题 分 析及 操 作 技 巧
@ l @ l s i 8鳓 面◎ G 黜i ◎ 皿 l l l Ⅱ Ⅱ g⑩ s s i m I M ̄  ̄ a t s
文/ 中原油 田石油化工总厂机修车间 黄学志
l _ 3 两种金属在液态时无限互溶 ,在 固态时互
不溶解而发生共晶反应 ,形成机械々 昆 合物时 ,
焊接性较差 ,如S n — Z n 。 1 . 4 两种金属 ( A 和B) 组成合金时 ,除了形成
地利用材料各 自的特点 。异种金属的焊接有异
种钢的焊接 、钢与铸铁的焊接 、异种有色金属
法和工艺条件焊接较为简便 ,且能获得优质接 头 ,应能做到合理选用 。因为焊接性是一个相 对的概念 ,同样 的异种金属 ,例如铜与铝 ,选 择手工弧焊可能很难焊接 ,但选用 电阻焊 、扩 散焊就能获得优质稳定的接头。
3 . 2 确定合理的过渡层
3 . 6 填充有益的合金元素
在焊缝中加入某些金属元素 ,以控制金属 间化合物的产生 ,防止产生裂纹及脆断。 除此 以外 ,组成异种金属焊接构件 的材料
焊接性差 的异种金属直接焊接困难很大时,
可采用能与两种金属都可很好焊接的中间层 ( 如
金属垫 、金属丝 ,金属粉末 、过渡接头 )的办
是多种 多样的 ,对 接头也有多种要求 ,因此焊
接时采取的工艺措施也是因材料不同而异。
( 上接第J 一 5 5 页 )
异种钢焊接

异种钢接头的焊接1.异种钢接头定义。
异种钢接头主要包括两方面概念:即不同组织(重点指奥氏体和非奥氏体钢)钢之间的焊接;不同强度等级、不同化学成分(其组织基本类似)钢之间的焊接。
其中不同组织钢材之间的焊接难度最大。
2.奥氏体和非奥氏体异种钢焊接主要有三个问题:2.1.焊接时母材的稀释:由于母材的稀释,会出现对裂纹相当敏感的马氏体组织。
例如当低碳钢、低合金钢和不锈钢焊接时,若用一般不锈钢焊材,由于焊缝金属被低碳钢或低合金钢稀释,往往会产生奥氏体和马氏体组织,而熔合线附近,会产生马氏体带;若用低碳钢或低合金钢焊材,不锈钢一侧被稀释部分及焊缝金属会产生马氏体和奥氏体组织,从而引起开裂的危险。
2.2.焊接残余应力和热应力:在焊接热循环或使用温度下,由于两种材料抗膨胀系数和导热性不同(或热膨胀系数和导热性近似,但由于强度等级不同而带来的形变差异)引起的热应力,焊接后残余应力较大且在热处理后不能消除。
碳钢、低合金钢和珠光体耐热体的热膨胀系数大体相同,而奥氏体不锈钢热膨胀系数比碳钢等材料大30~50%,而导热系数却只有碳钢等材料的1/3。
2.3.碳扩散:当铁素体钢和奥氏体钢焊接后,焊接接头重复加热或高温使用时,在铁素体钢一侧,由于碳原子的迁移(扩散),使含碳量减少而形成软化带,而在奥氏体钢一侧却由于碳的过剩而形成硬化带,对于焊接碳稳定化元素不同的材料时,也应注意高温运行条件下的脱碳影响。
2.4.上述三个问题的综合作用的结果是:整个异种钢焊接接头是一个成分、组织和性能严重不均的非均匀体,是构件的局部薄弱地带,这种非均匀体在力学检验和运行中均会出现应力、变形集中和失效的局域化,因此在选择焊接材料时,要充分考虑其焊接工艺性、常温力学性能和长期运行性能,更重要的是要考虑其长期运行性能。
3.异种钢接头焊接材料的选择3.1.不同强度等级铁素体或珠光体类型钢之间焊接:包括低合金高强度钢(18MnMoNbg等)与碳钢、一般耐热钢(12Cr1MoV等)与碳钢、高合金耐热钢(SA-213 T91等)与碳钢、一般耐热钢(12Cr1MoV等)与高合金耐热钢(SA-213 T91等),其总的特点是线膨胀系数接近,导热系数相差不大,焊后或消除应力后的残余应力和高温运行的热应力不大,因而主要考虑运行时工作应力平滑过渡、组织稳定,一般选用成分或强度(常温强度和高温强度)介于两被焊母材之间的焊接材料。
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类
Cu+钢
钢与有色金属的焊
接
异种金属的组合
异种母材接头 • 钢与铜焊接接头
按
母材金属相同 而采用不同焊
缝金属接头
• 采用镍合金焊条焊接 铸铁接头
接 头 形 式
分
类
复合金属板接 • 奥氏体不锈复合钢板
头
焊接接头
第一节 异种金属材料焊接接头的特点
一、异种金属材料焊接接头的特点 1.化学成分的不均匀性
(12GrMoV+Q235 R317?E5015?)
第三节 异种钢的焊接要点
异种钢焊接的主要问题是熔合线附近的金属韧性下降。 由于焊件经受加热和冷却的作用,在熔合线附近产生脆 性的马氏体组织和渗碳层,若再受到热应力的作用,就 很易产生裂纹。焊接参数、接头形式、预热温度及操作 技术等直接决定着焊缝的稀释率。 当用E308-16、E308-l5型焊条焊接奥氏体钢与低碳钢, 或焊接异种低合金钢时,即使焊缝的稀释率控制在 20% 左右,也容易在熔合线附近出现脆性的过渡层,其宽度 为0.1~0.8mm,金相组织属于马氏体类型,显著地 恶化了接头的质量。
异种金属焊接时,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成 分有明显的差别。随着焊缝形状、母材厚度、焊条药皮 或焊剂、保护气体种类的不同,焊接熔池的行为也不一 样。因而,母材的熔化量也将随之而不同。熔敷金属与 母材熔化区的化学成分由于相互稀释也将发生变化。由 此可见,异种金属焊接接头各区域化学成分的不均匀程 度,不仅取决于母材和填充材料各自的原始成分,同时 也随焊接工艺而变化。例如异种金属施焊时所用的焊接 电流要尽量小,熔深要浅则受稀释的影响就小。
二、异种钢焊接时焊接材料的选择 正确选择焊接材料是异种钢焊接时的关键,接头质量
和性能与焊接材料关系十分密切。 1)在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,如果不可能 兼顾焊 缝金属的强度和塑性,则应该选用塑性较好的焊 接材料。 2)在许多情况下焊缝金属性能只需符合两种母材中的 一种,即认为满足技术要求。 3)焊接材料应具有良好的工艺性能,焊缝成形美观。 4)焊接材料应经济、易得。
奥氏体不锈钢与其他钢材对接焊时,可在非不锈钢一侧
的坡口边缘预先堆焊一层高铬高镍的金属,焊条牌号选 用E309-16、E309-15。堆焊后再用相应的奥氏体不 锈钢焊条焊接。
根据焊接性试验的结果,在对非不锈钢一侧钢材进行预
热及焊后热处理时,焊前应在坡口上预热、堆焊,堆焊 层数为1~2层。堆焊后施以消除应力的退火处理,用着 色探伤检查堆焊层。再用相应的不锈钢焊条焊接对接接 头,此时不需预热。有预堆焊层的异种钢接头的焊接顺 序如图所示。
堆焊层的厚度以能隔离以后几层焊接时电弧热对母村金属的作用,能防止产生淬硬倾向。 在低合金钢坡口表面堆焊时,堆焊层的厚度为5~6mm。淬硬性强的钢材,表面堆焊层厚 度为7~8mm。
焊接过程中断或收尾时,必须填满弧坑,以免产生弧坑裂纹。焊后还应防止焊缝受到
冷却硬化。
焊后热处理的目的是提高接头淬硬区的塑性及减小焊接 应力,热处理规范的选择必须考虑到加热、冷却时对接 头中两种钢材及焊缝性能的影响。用奥氏体钢焊条焊成 的异种钢接头,焊后一般不进行热处理。
第四节 低碳钢与低合金钢的焊接
一、焊接性 低合金钢是在碳钢的基础上,加人少量或微量的合金
元素(合金元素质量分数不超过3%),使碳钢的组织发 生变化,从而获得较高的屈服强度和较好的冲击韧度。 随着钢中合金元素的增加,低合金钢的强度等级逐步提 高,碳当量随之增加,因此钢的淬硬性增加,焊接性变 差。
异种金属焊接讨论
首钢矿业公司高级焊工继续教育
景士伟 2012年6月2日
异种金属的焊接
所谓异种金属的焊接,是指各种母材的物 理常数和金属组织等性质各不相同的金属 之间的焊接。 异种金属的焊接主要包括三种情况:
异种金属的组合
Q235+16Mn
异种钢的焊接
按
使
用
材
Al+Cu
异种有色金属的焊接
料
组
合
分
2.组织的不均匀性
由于焊接热循环的作用,焊接接头各区域的组 织也不同,而且,往往在局部的地方出现相当复 杂的组织结构。根据舍夫勒组织图和稀释率可以 确定异种金属焊接接头中焊缝区的组织结构。组 织的不均匀性,决定于母材和填充材料的化学成 分,同时也与焊接方法、焊道层次、焊接工艺以 及焊后热处理过程有关,若能在工艺上适当调整, 可以是焊接接头的组织不均匀程度得到一定改善。
物理性能对焊接接头影响最大的因素有热膨胀系数和热 导率,它们的差异很大程度上决定着焊接接头在高温下 的使用性能。
4.应力场分布的不均匀性
异种金属焊接接头中焊接残余应力分布不 均匀,这是因为接头各区域具有不同的塑 性决定的;另外,材料导热性的差异,将 引起焊接热循环温度场的变化,也是残余 应力分布不均匀的因素之一。
第二节 异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择
一、异种钢焊接时焊接方法的选择原则 大部分的焊接方法都可以用于异种钢的焊接,在一般
生产条件下使用焊条电弧焊最为方便,因为焊条的种类 很多,便于选择,适应性强,可以根据不同的异种钢组 合确定适用的焊条,而且焊条电弧焊熔合比小。堆焊可 以降低熔合比。不同的珠光体钢焊接以及珠光体钢与高 铬马氏体钢焊接,采用二氧化碳气体保护焊,具有广泛 实用性。高合金异种钢焊接一般采用惰性气体保护焊, 一般薄件采用钨极氩弧焊,厚件采用熔化极惰性气体保 护焊。如采用熔焊时,应尽量采用小电流快速焊,以降 低母才金属的熔化量,保证较小的熔合比。
3、性能的不均匀性
焊接接头各区域化学成分和组织的差异,带来了焊接接 头力学性能的不同,沿接头各区域的室温强度、硬度、 塑性、韧性都有很大的差别。有时在3—5个晶粒的范围 内,显微硬度出现成倍的变化;在焊缝两侧的热影响区, 其冲击值甚至有几倍之差。高温下的蠕变极限和持久强 度也会因成分和组织的不同,相差极为悬殊。
异种钢焊接接头的热处理是一个比较复杂的问题,一 般根据组合的母村金属、焊缝的合金成分和结构类型等 具体情况来确定。若两种母村金属均有淬硬倾向,则必 须进行焊后热处理。热处理规范大多参照淬硬倾向较大 的钢来确定*
两种母村金属的性能差别较大时,接头的焊后热处理 并不能消除焊接应力,而只能使应力进行重新分布。例 如由1Cr18Ni9Ti不锈钢与12CrMo耐热钢焊成的接头,不 宜采用焊后热处理。