焊接基本知识课稿.ppt

手工电弧焊 (2)焊条按用途可分为十一大类 碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条。 焊接热源特点： 加热温度高（热处理加热温度以上100-200℃） 加热速度快(是热处理加热速度的几十倍甚至几百倍) 高温停留时间短(手工焊停留时间最大20秒,埋弧自动焊时30-100秒) 自然冷却（热处理可根据要求控制冷却速度或在冷却过程中不同阶段进行保温) 局部加热(随热源的移动,局部加热地区的范围也移动) 2.易淬火钢热影响区 易淬火钢，如高强钢，耐热钢，此类钢热影响区的组织分布与母材焊前热处理有关焊前热处理.退火,正火,调质(淬火+高回火) 熔合区：同不易淬火钢 （完全）淬火区：加热温度AC3至熔点间，相当于不易淬火钢过热区加正火区，组织从粗大马氏体过渡到细小马氏体 不完全淬火区：AC1-AC3，马氏体+铁素体组织 回火区：焊前退火，不发生组织变化；焊前调质处理，获得回火组织 焊接工艺控制措施 焊接工艺控制措施 焊接工艺控制措施 焊接工艺控制措施 二、碳素钢的焊接 Q235、10、15、20等低碳钢是应用最广泛的焊接结构材料，由于其含碳量低于0.25%，塑性很好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，所以焊接性最好。焊接时，任何焊接方法和最普通的焊接工艺即可获得优质的焊接接头。但由于施焊条件、结构形式不同，焊接时还需注意以下问题： （1）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，应该进行预热，否则容易产生裂纹。 （2）重要结构焊后要进行去应力退火以消除焊接应力。 低碳钢对焊接方法几乎没有限制，应用最多的是手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊和电阻焊。采用电弧焊时，焊接材料的选择参见表。 低碳钢焊接材料的选择 一般结构 H08Mn2SiA CO2气体保护焊 重要结构 H08MnA 配HJ431 一般结构 H08 配HJ430、H08A 配HJ431 埋弧焊 承受动载荷、结构复杂或厚板重要结构 J426、J427、J506、J507等 一般结构 J421、J422、J423等 手工电弧焊 应用情况 焊接材料 焊接方法 二、碳素钢的焊接 低合金钢焊接经常出现的问题 （1） 热影响区的淬硬倾向 热影响区易出现淬硬马氏体，进而硬度明显增高，但塑性、韧性降低。 （2） 冷裂纹 焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度以下）时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。冷裂纹常发生在高强度钢的厚板结构中。其原因是接头的刚度大，造成的局部应力大，或在冷却过程中氢析出后聚集造成局部应力超过了钢的强度极限。 冷裂纹三要素：扩散氢，淬硬组织，拉伸应力 低合金钢的焊接 低合金结构钢按其屈服强度可以分为九级：300、350、400、450、500、550、600、700、800MPa。 强度级别≤400MPa的低合金结构钢，Ceq0.4%，焊接性良好，其焊接工艺和焊接材料的选择与低碳钢基本相同，一般不需采取特殊的工艺措施。只有焊件较厚、结构刚度较大和环境温度较低时，才进行焊前预热，以免产生裂纹。 强度级别≥450MPa的低合金结构钢，Ceq0.4%，存在淬硬和冷裂问题，其焊接性与中碳钢相当，焊接时需要采取一些工艺措施，如焊前预热（预热温度150℃左右）可以降低冷却速度，避免出现淬硬组织；适当调节焊接工艺参数，可以控制热影响区的冷却速度，保证焊接接头获得优良性能；焊后热处理能消除残余应力，避免冷裂。 低合金结构钢的焊接 不锈钢的焊接 不锈钢中都含有不少于12%的铬，还含有镍、锰、钼等合金元素，以保证其耐热性和耐腐蚀性。按组织状态，不锈钢可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等，其中以奥氏体不锈钢的焊接性最好，广泛用于石油、化工、动力、航空、医药、仪表等部门的焊接结构中，常见牌号有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等。 （一）奥氏体不锈钢的焊接性 奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀，其原因是焊接时，在450～850℃温度范围停留一定时间的接头部位，在晶界处析出高铬碳化物（Cr23C6），引起晶粒表层含铬量降低，形成贫铬区，在腐蚀介质的作用下，晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化，受力时则会沿晶界断裂，几乎完全失去强度。为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀，应严格控制焊缝金属的含碳量，采用超低碳的焊接材料和母材。采用含有能优先与碳形成稳定化合物的元素如Ti、Nb等，也可防止贫铬现象的产生。 不锈钢的焊接 奥氏体不锈钢焊接的另一个问题是热裂纹。产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强，有利于S、P等元素的低熔