钢与有色金属的焊接.pptx

钢与有色金属的焊接授课人：张体明焊接工程系 铝、铜、镍、钛等有色金属具有良好的耐蚀性、较高的比强度以及在低温下能保持良好的力学性能等特点与钢焊接制成具有优良的导电、导热及耐蚀性能的一种金属结构件，有利于提高复合零部件的性能，对延长使用寿命、节约贵金属起着至关重要的作用钢与有色金属的焊接钢与有色金属的热物理性能相差很大，尤其是熔点和线胀系数的显著差别有色金属元素与钢中的Fe易生成脆性化合物或低熔点共晶组织钢与有色金属焊接时接头处容易产生脆性相和很大的应力，导致出现焊接裂纹，降低接头性能钢与有色金属的焊接钢与有色金属焊接问题焊接裂纹脆性化合物产生气孔钢与有色金属的焊接焊接裂纹焊接时低熔点的母材先熔化，而高熔点的母材仍处于固体加热状态，二者难以熔合焊接过程中接头处会产生很大的热应力，增加裂纹倾向有色金属高温时容易氧化形成高熔点的氧化膜，既能形成焊缝夹渣，又直接影响焊缝的熔合，也会导致产生焊接微裂纹低熔点共晶组织、晶界偏析诱发裂纹产生钢与有色金属的焊接焊接裂纹防止措施钢与有色金属的焊接生成脆性化合物Al、Cu、Ti等在Fe中的溶解度不同，接头处除了形成固溶体外，还会形成脆性化合物，影响接头性能Fe在Ti中的溶解度极低，室温下仅为0.05%-0.1%WFe0.1%，焊缝金属中容易形成脆性金属化合物，如FeTi、Fe2TiFe-Ti合金相图钢与有色金属的焊接脆性化合物防控措施在钢表面上镀与有色金属相匹配的厚度约30-40μm的第三种金属作为过渡层，使钢一侧为钎焊，有色金属一侧为熔焊选择合适的填充材料，填充材料必须与有色金属具有较高的溶解度，但与钢母材物理性能又比较接近采用V形或K形坡口，坡口开在钢母材一侧。电弧指向钢一侧，以使接头两侧受热情况均衡，防止过渡层金属蒸发采用Ar、He等惰性气体保护或在真空中进行焊接钢与有色金属的焊接焊缝中的气孔Ti、Ni基体在高温下易吸收和溶解较多的H、O、N，熔池凝固结品时这些气体来不及析出，就会形成气孔钢+Ni：焊缝中Ni的质量分数为15%~30%时气孔倾向较小；含镍量大时，气孔倾向明显增大钢+Ti：Ti从250℃开始吸收氢，从600℃开始吸收氮，使焊接区被这些气体污染而产生气孔焊缝中的气孔钢与有色金属的焊接气孔的防控措施向焊缝金属中加入 Mn、Cr、Mo、AlMn、Al：在焊接过程中有强烈的脱氧作用Cr、Mo：使焊缝金属提高对气体的溶解度Al：还能固定氮，并把氮稳定在金属化合物中焊缝中的气孔钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接铝及铝合金的密度小、比强度高，具有良好的导电性、导热性和耐蚀性近年来采用铝/钢异种金属焊接结构的产品越来越多在航空、造船、石油化工、原子能和车辆制造工业中显示出独特的优势和良好的经济效益。钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接—焊接性物理性能和化学性能差异极大，接头处会产生很大热应力，增加裂纹倾向生成脆性的金属间化合物夹渣：铝在高温时易氧化 形成Al2O3夹渣钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接—焊接性物理性能和化学性能差异极大，接头处会产生很大热应力，增加裂纹倾向生成脆性的金属间化合物夹渣：铝在高温时易氧化 形成Al2O3夹渣Fe-Al合金相图钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接—焊接工艺要点焊接方法和焊接材料熔焊方法：氩弧焊、电子束焊其他方法：摩擦焊、超声波焊、扩散焊、冷压焊焊接材料：不宜采用Al-Mg焊丝钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接—焊接工艺要点焊前准备焊前必须彻底清理待焊工件表面，消除氧化物薄膜可以用15%~20% NaOH或KOH溶液浸蚀、清洗20%的HNO3水溶液中纯化冲洗和干燥之后待焊钢与有色金属的焊接钢与铝及铝合金的焊接—焊接工艺要点焊接工艺及参数钢表面涂覆Zn过渡层钢与铝及其合金氩弧焊时，电弧要指向铝及其合金一侧的焊丝上，以减小和防止Zn过渡层过多或过早地被熔化铝与钢氩弧堆焊和对接焊的电弧位置钢与有色金属的焊接了解钢与有色金属焊接结构的应用领域掌握钢与有色金属焊接时存在的关键问题及防控措施裂纹、脆性化合物、气孔掌握钢与铝及其合金的焊接性掌握钢与铝及其焊接的常用方法、焊前准备要求及焊接工艺要点小结钢与有色金属的焊接