金属材料焊接及热处理工艺
金属材料和热处理基本概念及基础知识-热处理工艺
淬透性一般可用淬火临界直径、截面硬度分布曲 线和端淬硬度分布曲线等表示。由于钢中化学成分的 波动，表示钢淬透性硬度曲线有一个波动范围，被称 为淬透性带。 钢材的淬透性与淬硬性是两个完全不同的概念。 淬火硬度高的不一定淬透性好，而硬度低的钢材也可 能具有高的淬透性。 一般机械制造行业大多以心部获得50％ 马氏体为 淬火临界直径标准，对于重要机加及军工行业则以心 部获得90 ％马氏体作为临界直径标准，以保证零件整 个截面都获得较高力学性能。
2.加热与保温时间
五、钢的回火与回火工艺
将淬火钢重新加热到A1以下某一温度，保温后冷 却到室温的热处理工艺称回火。
1、回火的目的
• ⑴ 降低淬火钢的脆性，消除或减少淬火钢的内应力。 • ⑵ 提高钢的塑性和韧性，获得所要求的性能。
• ⑶ 稳定工件尺寸，降低硬度，便于切削加工。
第四节 钢的表面淬火
将钢加热到临界点以上（某些退火也可在临界点以下） 保温一定时间，随炉缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的 热处理工艺。主要用于铸、锻、焊件毛坯的热处理。
• 1、退火的目的 • 1）降低钢件硬度，便于切削加工。 • 2）消除工件内应力，稳定尺寸。
• 3）细化晶粒，改善组织，提高钢的机械性能。 • 4）为最终热处理做好组织准备。
一、钢的渗碳 渗碳是将钢件加热到奥氏体状态下，于富碳介质 中长时间加热，使碳原子渗入表层，增加钢件表层的 含碳量，然后通过淬火获得高硬度的马氏体组织，达 到提高强度、耐磨性及疲劳强度的目的。 渗碳一般用含碳0.1～0.25%的低碳钢。 渗碳—淬火+低温回火
1、渗碳方法
⑴ 气体渗碳（煤油、苯、甲醇+丙酮） 渗碳介质的分解—吸收—扩散三个基本过程。 主要应控制好加热温度（930 º C）和保温时间。 温度越高，渗速越大，扩散层越厚，但晶粒越大，使 钢变脆。保温时间取决于渗层厚度，但时间越长，扩 散速度减慢。钢件渗碳几小时到几十小时，可得到 0.5~2mm的渗碳层深度。 ⑵ 固体渗碳 ⑶ 液体渗碳
金属热处理方法及工艺介绍
金属热处理方法介绍
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热 处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部， 使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较 大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处 理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常 用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
淬火→将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶 液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了 降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某
金属热处理方法介绍
一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的 淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
金属热处理方法介绍
另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热 温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微 组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表 面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间或保温时间很 短，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺 不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢， 正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而 有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬 硬。
银焊接的工艺和工艺
银焊接的工艺和工艺银焊接是一种常用的焊接工艺，通常用于连接金属零件。
它主要通过在金属零件表面添加银焊剂，并通过加热使其熔化，从而实现零件的连接。
银焊接具有以下几个方面的工艺和工艺要点：1. 材料准备银焊接的首要准备工作是准备好焊材和焊剂。
一般来说，焊材使用纯度高的银或银合金，在选择焊材时应根据被焊接零件的材质和要求来考虑。
焊剂一般是根据焊接材料和工艺要求进行配制的，它可以提高焊缝的质量和焊接性能。
2. 清洁与预热在银焊接前，需要将待焊接零件进行彻底的清洁处理，以去除零件表面的污垢、油脂和氧化层。
清洁的方式可以使用溶剂擦拭、磨光等方法进行。
而预热则是为了提高焊接的效果和稳定性，通常在焊接前要将待焊接零件进行预热，使其达到一定的温度，预热温度的选择应根据焊接材料和零件的材质来确定。
3. 焊接操作在进行银焊接时，首先要将焊剂均匀地涂布在被焊接的零件表面，以保证焊剂能够与银焊材充分接触。
然后，通过加热的方式使焊材熔化，使其与待焊接零件形成银焊缝。
焊接过程中需要控制好焊接温度和焊接时间，避免过热或过冷引起的焊接缺陷。
同时，还需要注意焊接的环境条件，避免焊接过程中的氧化反应。
4. 焊后处理银焊接完成后，还需要进行焊后处理。
焊后处理的目的是消除焊接过程中产生的应力和气孔等焊接缺陷。
常用的焊后处理方法有热处理、冷却处理和机械处理等。
焊后处理的方式和方法应根据实际情况进行选择。
总之，银焊接是一种常用的焊接工艺，通过添加银焊剂并加热使其熔化，实现金属零件的连接。
在银焊接过程中，需要准备好焊材和焊剂，对待焊接零件进行清洁和预热，控制好焊接温度和时间，以及进行焊后处理，以保证焊接质量和焊缝的性能。
同时，还需要注意环境条件，避免氧化反应对焊接质量的影响。
对于不同的银焊接要求和材料，还需要根据实际情况进行相应的调整和处理。
金属材料及其热处理ppt课件
晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心。
具有体心立方晶格结构的金属有α-Fe、W、Mo、V、β-Ti等。 晶胞所包含原子数为： 8×1/8+. 1=2 个。
金属的晶格类型
2. 面心立方晶格（FCC） ：
晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体六个面的 中心。
表面热处理 (表面淬火和化学热处 理等)；
特殊热处理 (形变热处理、磁场热 处理等)。
根据热处理在零件生产工艺流程 中的位置和作用，热处理又可分 为预备热处理和最终热处理。
A1、A3、Acm为钢在平衡条件下的临界点。在实际热处理会产生不同程度的滞 后。实际转变温度与平衡临界温度之差称为过热度(加热时)或过冷度(冷却时)。 通常把加热时的临界温度加注下标“c. ” 。
4. 在热处理工艺上的应用。
了解加热、冷却时相变的规律，确 定合适的热处理制度。
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相图的应用
综上所述，相图是材料状态与成分、温度之间关系的图解， 是研究合金的重要工具：
1. 作为选材的依据。
2. 在铸造生产中的应用。
不同成分合金的熔点，确定合适的 冶炼和浇注温度。
3. 在锻造工艺上的应用。
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合金及其组织结构
2. 相
合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相。相与相之间有明显的 界面－相界。
3. 组织
所谓合金的组织，是指合金中不同相之间相互组合配置的状态。数量、 大小和分布方式不同的相构成了合金不. 同的组织。单相组织、多相组织。
合金的晶体结构
根据合金中各组元之间结合方式的不同，合金的组织可分 为固溶体、金属化合物和混合物三类。
单晶体与多晶体
金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的 小晶体组成，小晶体称为晶粒，晶粒之间交界的地方称为 晶界。
热处理工艺流程
热处理工艺流程热处理是通过加热和冷却金属材料，改变其内部结构和性能的一种工艺方法。
热处理可以提高材料的硬度、强度、耐磨性、耐蚀性等性能，同时也可以改善材料的加工性能和组织结构。
下面介绍一下常见的热处理工艺流程。
首先是退火工艺流程。
退火是将金属材料加热到一定温度，并在一定时间内保持在此温度下，然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以使材料中的晶粒长大，减少晶界的能量，消除或减少材料中的应力和缺陷，从而提高材料的塑性和韧性。
退火的条件包括加热温度、保温时间、冷却速度等。
第二是正火工艺流程。
正火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后快速冷却的过程。
正火可以使材料中的母相转化为奥氏体结构，从而提高材料的硬度和强度。
正火时，加热温度的高低、保温时间的长短以及冷却速度的快慢都会影响材料的性能。
第三是淬火工艺流程。
淬火是将材料加热到一定温度，保温一段时间后，将材料迅速冷却到室温的过程。
淬火可以使材料中的母相快速转变为马氏体结构，从而提高材料的硬度和强度。
淬火时，加热温度、保温时间和冷却介质的选择都对材料的性能起着决定性的作用。
第四是回火工艺流程。
回火是将淬火后的材料加热到一定温度，保温一段时间后慢慢冷却的过程。
回火可以使淬火后的材料中的残余应力得到释放，减少脆性，提高韧性。
回火时，加热温度、保温时间以及冷却速度都会影响回火后材料的性能。
另外，还有一些特殊的热处理工艺，如表面强化工艺。
表面强化是通过改变材料表面的组织和性能，提高材料在特定环境下的耐磨、耐蚀性能。
表面强化工艺包括渗碳、氮化、渗硅等。
总之，热处理在金属材料的制造和加工过程中起着非常重要的作用。
通过合理选择和控制热处理工艺流程，可以使金属材料的性能得到优化和提升。
热处理工艺有哪些
热处理工艺有哪些热处理是金属材料制造过程中常用的一种工艺，通过改变金属的组织结构和性能，使其获得所需的机械性能、物理性能和化学性能，从而提高材料的使用寿命。
热处理工艺的选择是根据金属材料的性质和工件的使用要求来确定的。
下面将介绍一些常见的热处理工艺。
1. 淬火淬火是一种通过迅速冷却来提高钢材硬度和韧性的热处理工艺。
淬火可以改善钢材的晶体结构，减少晶界的碳偏析和奥氏体生成，从而提高钢材的硬度和韧性。
淬火分为水淬、油淬和盐浴淬三种方式，选择的方式取决于钢材的成分和应用要求。
2. 回火回火是一种通过加热已经淬火的钢材，然后在适当的温度下保温一段时间，最后冷却来改变其组织结构和性能的热处理工艺。
回火可以调整钢材的硬度和韧性，降低材料的内应力，提高材料的可加工性。
回火温度和时间的选择决定了材料硬度和韧性之间的平衡。
3. 规整化规整化是一种通过加热钢材到一定温度，然后保温一段时间，最后冷却以改善材料的组织结构和性能的热处理工艺。
规整化可以去除钢材中的残余应力，改善材料的韧性和可加工性。
规整化温度和保温时间的选择与具体的钢材有关。
4. 简化退火简化退火是一种通过在亚临界温度下进行加热和保温，然后缓慢冷却来改变材料的组织结构和性能的热处理工艺。
简化退火可以去除金属材料中的残余应力，并提高其韧性和可加工性。
简化退火温度和时间的选择对于材料的性能调控至关重要。
5. 固溶处理固溶处理是一种通过将固溶体加热至一定温度，然后保温一段时间后迅速冷却，以改变材料的组织结构和性能的热处理工艺。
固溶处理常用于合金材料中，可以固溶分散相，细化晶粒并提高材料的强度和耐腐蚀性能。
6. 等温处理等温处理是一种通过将材料加热至一定温度，然后保温一段时间，最后冷却来调整材料的组织结构和性能的热处理工艺。
等温处理常用于高合金钢和高速切削工具钢等特殊材料，可以使材料获得均匀的组织结构和良好的性能。
总结起来，热处理工艺包括淬火、回火、规整化、简化退火、固溶处理和等温处理等多种方式。
金属热处理的工艺过程介绍
金属热处理的工艺过程介绍金属热处理是指通过加热和冷却来改变金属材料的化学和物理性质的过程。
金属热处理可以改变材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐蚀性等性能，使其达到设计要求，同时还可以提高材料的加工性能和使用寿命。
下面将对金属热处理的工艺过程进行详细介绍。
1.加热：金属热处理的第一步是将金属材料加热至一定温度。
加热温度取决于金属的种类和具体的处理要求。
常用的加热方法有电阻加热、火焰加热和感应加热等。
2.保温：在将金属材料加热到所需温度后，需要使其保持一定时间，以确保温度均匀分布，使金属内部结构逐渐达到热平衡状态。
保温时间的长短也取决于金属的种类和要求。
3.冷却：在保温后，需要将金属材料迅速冷却，以固定金属的结构状态和性能。
冷却方法有多种，如油冷、水冷、气体冷却等，具体取决于金属的种类和处理要求。
不同冷却速度将导致不同的组织和性能变化。
4.退火：退火是一种常用的金属热处理方法，通过加热和适当冷却，可以降低金属材料的硬度，增加其韧性。
退火可分为完全退火和回火两种形式。
完全退火是指将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温。
这种方法可消除应力，改善材料的韧性和塑性，减少晶粒大小，提高机械性能。
回火是指将钢件先加热至一定温度，然后进行适当冷却。
回火可以分为多种类型，如低温回火、中温回火和高温回火等，不同回火温度将产生不同的效果，如提高强度、韧性、抗冲击性等。
5.高温热处理：高温热处理是指将金属材料加热至较高温度，然后进行适当冷却，以改变材料的晶体结构和组织状态。
高温热处理可以提高金属的强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能。
常见的高温热处理方法包括正火、球化退火、奥氏体化、固溶处理等。
这些方法可以调整金属的化学成分、晶体结构和组织状态，以改变其性能。
6.淬火：淬火是将金属材料快速冷却至室温，以快速固化其晶体结构和组织状态。
淬火可以极大地提高材料的硬度和强度，但同时也会增加其脆性。
因此，在进行淬火处理时需要根据具体要求进行适当的调节和控制。
铝合金焊后热处理
铝及铝合金的焊后处理2010-03-02 09:59:11来源：我的钢铁试用手机平台一.清除残渣焊件焊完后，如果是使用气焊或药皮焊条焊，在对焊缝进行外观检查和无损检测之前，需要对焊缝及两侧的残存熔剂和焊渣及时进行清除，以防止焊渣和残存焊剂腐蚀焊缝及其表面，避免造成不良后果。
常用的焊后清理方法如下：（1）在60℃~~80℃的热水中刷洗；（2）放入重铬酸钾（K2Cr2O2）或质量分数为2%~3%的铬酐（Cr2O2）;（3）再在60℃~~80℃的热水中洗涤；（4）放入干燥箱中烘干或风干。
为了检验残存熔剂去除的效果，可以在焊件的焊缝中滴上蒸馏水，然后再将蒸馏水收集起来，并滴入装有5%的硝酸溶液的小试管中，如有白色沉淀，则表示残存熔剂尚未清除彻底。
二、焊件的表面处理通过适当的焊接工艺和正确的操作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表面，具有均匀的波纹光滑的外貌。
阳极化处理，特别是抛光及染色技术配合使用时，可获得高质量的装饰表面。
减小焊接热影响区，可使用阳极化处理导致不良的颜色变化减至最小。
使用快速焊接工艺，可最大限度地减少焊接热影响区。
因此闪光对焊的焊缝，阳极化处理质量良好。
特别是对退火状态下不能热处理强化的合金的焊接件，阳极化处理后，金属基本和焊接热影响区之间的颜色反差最小。
炉中和浸渍钎焊不是局部加热的，所以金属颜色的外观是非常均匀的。
可热处理强化的合金，常常用作建筑结构零件，它们在焊接以后，常常进行阳极化处理。
在这类合金中，焊接加热会形成合金元素的析出，阳极化处理以后，热影响区和焊缝之间会出现差异。
这些在焊接区附近的晕圈，使用快速焊接可使其减至最小，或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈减到很小，这些晕圈在焊接后，阳极化处理前，进行固落处理可以消除。
在化学处理的焊接件中，有时会遇到焊缝金属和基全金属的颜色差别较大，这就必须他细地选择填充金属的成分，特别是合金成分中含有硅时，就会对颜色的配比有影响。
如有必要可以对焊进行机械抛光。
金属材料及热处理培训课件
随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。▪ （也叫均匀化退火。）
▪ 目的 ▪ 均匀钢内部的化学成分，消除偏析。
▪ 适用情况 ▪ 主要于铸造后的高合金钢。
5.去应力退火
▪ 概念
▪
为了消除由于变形加工以及铸造、焊接过程引起的
残余内应力而进行的退火称为去应力退火。
▪ 退火温度 ▪ 不超过Ac1，一般500～650℃。
▪
让其中的碳化物球化（粒化）和消除网状的二
次渗碳体。（因此叫做球化退火。）
▪ 适用钢种 ▪ 主要适用于共析或过共析的工模具钢
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
4.扩散退火（均匀化退火）
▪ 概念
▪
将工件加热到略低于固相线的温度（亚共析钢通常
为1050℃～1150℃），长时间（一般10～20h）保温，然后
40min，然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却。
未淬透钢 淬透钢
a) 全淬透
b) 未淬透
四、钢的回火
▪ 什么是回火？ 后再淬冷火却后到再室将温工的件一加种热热到处A理c1工温艺度。以下某一温度，保温
一般是紧接淬火以后的热处理工艺。
▪ 淬火后回火目的 ◆降低或消除内应力，以防止工件开裂和变形； ◆ 减少或消除残余奥氏体，以稳定工件尺寸； ◆调整工件的内部组织和性能，以满足工件的
➢ 由于感应加热速度快，奥氏体晶粒不易长大，淬火后获得非 常细小的隐晶马氏体组织，使工件表层硬度比普通淬火高2HRC ～3HRC，耐磨性也有较大提高。
➢ 表面淬火后，淬硬层中马氏体的比体积较原始组织大，因此 表层存在很大的残余压应力，能显著提高零件的弯曲、抗扭疲 劳强度。小尺寸零件可提高2～3 倍，大尺寸零件可提高20%～ 30%。
▪ 适用钢材 中碳钢（消除魏氏组织、晶粒粗大、带状组织等）
金属材焊接工艺不锈钢及焊接工艺.pptx
能力知识点1 不锈钢的类型
3．奥氏体不锈钢 室温组织为奥氏体，是在高铬不锈钢中加入适当的镍
（wNi为8％～25％）而形成的。 奥氏体不锈钢是以Cr18Ni9铁基合金为基础，在此基础上
随着用途的不同，发展了六大系列奥氏体不锈钢： 1）在0Cr18Ni9的基础上降低碳的质量分数，获得00 Cr19Ni10 等超低碳不锈钢，耐蚀性提高；在此基础上加入Mo、Cu、Ti， 获得00 Cr17Ni14Mo2、00 Cr18Ni14Mo2Cu2Ti等，抗还原性 酸的能力提高； 2）在0Cr18Ni9的基础上增加碳的质量分数，获得1Cr18Ni9等， 强度提高；
多元化高铬钢1Cr12MoWV 第5页/共104页
能力知识点1 不锈钢的类型
按组织分
奥氏体-铁素体双相不锈钢
第6页/共104页
能力知识点1 不锈钢的类型
1．铁素体不锈钢 室温组织为铁素体，铬的质量分数ｗCr在11.5
％～32.0％的范围内。随ｗCr增加，其耐酸性能提高； 加入钼后，则可以提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能 力。
铬镍不锈钢：ωCr=12%~30%， ωNi=6%~12% 基本类型为Cr18Ni9
成
分
分 类
铬锰氮不锈钢：节镍型奥氏体不锈钢， 基本类型为1Cr18Mn8Ni5N
第4页/共104页
能力知识点1 不锈钢的类型
不锈钢：习惯含义，如高铬钢类1Cr13、 2Cr13
低碳超低碳铬镍钢1Cr18Ni9Ti、00Cr25Ni22Mo2
M不锈钢在退火状态下，硬度最低，可通过淬火硬化，正 常使用时回火状态的硬度又稍有下降。
F不锈钢的特点是常温塑性低。当在高温长时间加热时， 可能导致475℃脆化，σ脆性相产生或晶粒粗大等，使力学性 能进一步恶化。
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第16章 金属材料焊接及热处理工艺 16.1 总 则 1）本工艺适用于汽机范围内管道、容器、承重构架及结构部件的焊接及热处理工作。 2）本工艺适用于低碳钢，普通低合金钢，耐热钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、铸铁等材料的手工电弧焊，手工钨氩弧焊和O2 C 2H2气焊。
3）有关安全方面，应遵守安全防火等规程的有关规定。 4）焊缝检查和焊工考核及质量验收应遵照有关射线超声检验等规定及焊工考试的规则执行。 5）对焊工及热处理工的要求，见电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）。
16.2 焊接工艺 16.2.1焊接材料 16.2.1.1焊条、电丝的选择，具体按工程一览表选择 1）对同种类钢，机械性能及化学性能，化学成分与母材相近，焊条的合金元素的含量应略高于母材，Ar弧焊焊则要求与母材相同，化学类有钢要求抗蚀性同母材相同。 2）对焊接质量要求高，裂纹倾向大的材料和结构，应选用低氢型焊条。 3）对于异种钢，两非“A”体钢同类组织异种钢应选择靠近低合金侧或选其中间合金含量的焊条和焊丝；两非“A”体一同组织异种钢应选择能获得综合性能好的组织的焊条，焊丝，两材料其中之一为“A”体不锈钢时应选用高Ni不透钢焊条，对各异种钢结构，可参考附表16-1选择。 4）对低碳钢，普通碳素结构钢，选用相应强度等级的结构焊丝，焊条。 5）焊条的直径选择，必须是在保证操作工艺性良好，成型美观，保证焊接质量的前提下尽可能选择较大直径的焊条，对于承压管道的多层焊，底层采用Ø2.5mm焊条，第2-3层选用Ø3.2mm焊条，以后各层选用Ø4.0mm焊条，对应力大，裂纹倾向大的高合金钢，高碳钢，应选用较小的焊条直径。 16.2.1.2钨极的选择：目前市场上有纯钨极，钍钨极和铈钨极三种，纯钨极及钍钨极已趋于淘汰不再被采用。最好选用铈钨极。其直径据所用的电流进行选择，各种规格的钨极所适应的电流范围如表16.1. 表16.1 钨 极 许 用 电 流 表 钨极直径mm 焊接电流A 正极性 反极性 0.5 20 --- 1.0 80 --- 1.6 150 20 2.4 250 30 3.2 400 40 4.0 500 55 4.8 800 80 6.4 1100 125 16.2.1.3对焊接材料的要求 1）焊丝、焊条应保持清洁，无锈、无油污。应有生产厂的出厂产品合格证及技术说明书。其质量应符合国家标准。 2）有良好的工艺性能。应引弧容易，燃烧稳定，飞溅小。其使用性能和工艺性能应符合工程的需要。 3）焊丝、焊条在使用前及使用中应保持干燥，药皮不能出现变质的现象。 4）氩气的纯度应大于99.5％ 16.2.2焊接电源种类及极性的选择 1）碱性低氢型焊条，除铝及其合金以外的常用材料的钨氩弧焊（TiG）,必须采用直流焊接电源。碱性低H型焊条采用反极连接。钨极氩弧焊采用正极性连接。 2）非重要部件采有和酸性焊条焊接时，可选用交流弧焊电源。 3）铝及铝合金的TiG焊，采用专用的交流TiG焊机。 4）焊接电源的额定容易满足焊接要求，交流弧焊的空载电压为55~75V，直流弧焊电源的空载电压为60~90V，但不能过高，交流弧焊电源U0≤80V，直流弧焊电源U0≤90V（整流器）和U0
≤100V（弧焊发电机）。要有较好的动特性和良好的徒降特性（对于手式焊），以便有良好的引
弧和稳弧性能。几种弧焊电源的技术参数见附表16-2.外特性见附图16-1. 16.2.3焊前准备 16.2.3.1焊缝位置的确定。焊缝应避开力集中区，便于施焊及热处理工作的进行，具体有以下要求： 1）管道对接焊缝中心线距管子弯曲起点应不小于管了的外径，并且不小于100mm（成品弯头除外），与支架边缘距离不小于50 mm，对于需要预热及焊后处理的管件，焊缝中心线与弯曲起点及支架的距离应满足热处理时保温层及炉具设置的要求，应大于保温层宽度的三分之二。 2）管接头和仪表插座应尽可能避开管道上的焊缝及热影响区。 3）筒体的对焊接焊口，其中心线距离封头弯曲起点应不小于壁厚加15mm。 4）纵向焊缝的筒体和封头，其两纵向焊缝距离应大于三倍壁厚，且>10mm。 5）焊接管的管孔要避开焊缝及热影响区，否则必须： （1）管孔两侧60mm（若d>60mm则取d值），的范围的焊缝要经射线探伤检查合格。 （2）孔边缘不在焊缝缺陷上。 （3）接头需经焊后去应力处理。 6）搭接焊缝的搭接长度大于五倍母材厚度，并且>30mm. 16.2.3.2坡口选用，要本着保证焊接质量高，金属充填量少，便于操作，改善劳动条件，减少焊接应力与变形，利于质量检查等原则进行，对于厚度δ<3mm的一般非重要结构及管子无需要坡口。对于δ<16mm的板，管结构，采用“∨”型坡口。对于δ<16mm限于单面焊的板，管结构采用双“∨”型坡口，对于δ<16mm可双面施焊的板管结构采用“x”坡口，对于要求焊件的变形及应力极小，且只允许单面施焊的板，管结构采用“∨”，“∨/U”坡口。各种坡口及尺寸见附图12-2，根部采用氩弧焊时钝边厚度可大于手工电弧焊时钝边厚度。 16.3.2.3母材下料与对口。 1）焊件下料以机械方法为宜，淬硬倾向较大的合金钢用热加工方法下料时，切口部位必须进行退火处理，或用机械方法除去热影响区，一般非淬硬性材料的气割坡口，应除去表面氧化皮和污物并修整平齐，高合金钢不得进行气割加工坡口。 2）剪床切割的钢材边缘不应有裂纹，毛刺和缺棱等缺陷。 16.2.3.4对接焊口的端面斜度<1％d≯2mm，（d-管外径） 16.2.3.5坡口以外两侧10-15mm范围内，焊前进行清理油、锈、污物，并检查应无裂纹，夹层等缺陷。 16.2.3.6焊件组装时应垫置牢固，以免在焊接和热处理过程中变形。 16.2.3.7对口要求内外壁平齐，对于内径不等的板件和管件，应按附图16-4进行加工处理，对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10％，且<1mm。对口间隙应符合表16.2的要求。焊口处母材应无缺陷。 表16.2 坡 口 间 隙 尺 寸 表 单位：mm 接 头 型 式 坡 口 形 式 焊 接 方 法 坡 口间 隙接 头 型 式 坡 口形 式焊 接 方 法 坡 口 间 隙
D S、 Q 1-2 D X S 2-3 V 1-3 A 2-2.5 T 无坡口S 0-2 U.V/U A 1.5-2 V A 2-2.5 S 2.5-3 S 2-3 双V A 2.0-3.5 K S 1-2
S 2.5-5 搭 接 S 0-1 A 2.0-3.5 S 2-4
16.2.3.8除原设计冷拉口外，禁止强力对口。 16.2.3.9严禁在坡口间隙内填塞它物。 16.2.3.10焊接场所应高防风、雨、雪设施及防寒设施。 16.2.3.11焊条使用前应进行烘干，各类焊条的烘干温度与时间见表16.3 表16.3 各 类 焊 条 的 烘 干 温 度 与 时 间 焊 条 类 别 烘干温度（℃）烘干时间 （小时） 准 注
国外碱性焊条 250 3 现场剩余焊条次日使用前烘干 100℃，1小时 国内酸性焊条 150 1-2
国内碱性焊条 350 1-2 16.2.3.12焊丝使用前应进行除污除锈，直到呈现金属光泽为止。 16.2.4焊前预热及补偿加热 16.2.4.1焊接时允许的最低环境温度。 1）低碳钢为-20℃。 2）低合金钢及变通低合金钢-10℃。 3）中、高合金钢，中、高碳素钢为0℃。 16.2.4.2预热温度的选择，常温下各种钢件的预热温度按工程一览表选择或按工艺曲线选择 1）δ<6mm的合金板件及管件在负温时预热温度应比常温时预热温度值高20-50℃。 2）δ<6mm，的合金钢板及管件和δ<15mm，的低碳钢，在环境为负温时亦应预热100-150℃。 3）异种钢焊接，预热温度应按可焊性差的一侧选择。 16.2.4.3接管座与主管焊接时，按主管规定选择。 16.2.4.4非承压部件与承压部件焊接时，按承压部件的规定选择。 16.2.4.5加热热源的选择。 1）对于预热要求不严格的非承重，承压部件及变形度要求不严格的工件，或选用火焰加热。 2）对预热均匀程度要求较严格的结构简单的薄壁承压部件，应用电阻炉及履带加热器加热。 3）对预热均匀程度要求严格，结构复杂和厚壁（δ<25mm）部件采用电感应加热。 16.2.4.6预热段宽度，自焊缝中心线开始每侧不小于3δ，且≮50mm。 16.2.4.7保温层，保温材料选用硅酸铝纤维。 1）保温层宽度，采用履带加热器加热时，其宽度应比加热器每侧增宽30mm，采用电感应加热器。其宽度应比加热线圈边缘每侧增宽30mm。 2）保温层厚度，采用履带加热器及电阻炉时，厚度选为30-50 mm；采用电感应加热时厚度选为20-30mm。 16.2.5焊接 16.2.5.1点固焊：对口要求的各项条件达到后，进行点固焊，点固焊的焊接工艺参数，焊接材料，焊工等条件与正式底层焊缝施工相同，点固焊缝的分布应在整个焊缝上均匀分布，d Ø200mm的管子采用四点点固。焊缝厚度应与底层焊缝相同，焊缝长度在10-30 mm之间选择，管径大时选择较大的焊缝长度。 16.2.5.2底层焊缝的焊接；对于要求单面焊双面成型的底层焊缝有氩弧焊和电弧击穿焊两种方法；对于不要求透度的焊缝可不采用氩弧焊及击穿焊法而采用非击穿电弧焊。 1） 需要氩弧打底的结构：工作压力>64kg/cm2或T>450℃汽、水管道，再热管道，冷却水及
润滑油，调速油管道，不锈钢管道，主汽，再热蒸汽主管道上的疏水管道，15M03C 以上合金成分的合金管道氩弧打底进行充氩保护。 2） 对于振动轻，压力小而对工质纯净度要求高或要求抗裂性好的板及管结构，有较大的空气流或负压并无法消除时，可采用击穿焊。 3） 对抗裂性要求小的变通结构，如承重，承压部件可采用非击穿法焊接。 4） 氩弧打底焊接工艺参数按氩弧焊工艺选择。 5） 采用击穿法焊接底层焊缝时，应采用抬、顶、灭方法运条操作为宜，以使焊缝的成型良好及保证焊缝质量。 6） 底层焊缝的厚度应以所用焊条，焊丝的直径大小为宜。 16.2.5.3充填层及表面层焊接，以手工电弧连续运弧焊接为宜。 1） δ>4mm的工件采用多层焊。 2） 坡口宽度大于四倍焊条直径时采用多道焊。 3） 每道焊道的宽度为3-4倍的焊条直径，平均每层焊层的厚度等于所用焊条的直径，最大