材料焊接性(究极版)

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1、材料焊接性（究极版）1.焊接性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。含义：一是材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷；二是焊完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。2•工艺焊接性：结合性能：就是一定的材料在给定的焊接工艺条件下对形成焊接缺陷的敏感性；使用焊接性：使用性能，指一定的材料在规定的焊接工艺条件下所形成的焊接接头适应使用要求的能力。3•影响焊接性的因素：材料因素结构特征工艺因素服役环境4•焊接性评定的内容：①焊缝金属抵抗产牛热裂纹的能力②焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹的能力③焊接接头抗脆性断裂的能力④焊接接头的使用性能5•焊接性

2、试验方法应符合下述的原则：可比性针对性再现性经济性6•间接评估法：①碳当量法②焊接冷裂纹敏感指数法③热裂纹敏感性指数法④消除应力裂纹敏感性指数法⑤层状撕裂敏感性指数法⑥焊接热影响区最高硬度法7•直接试验法：①焊接冷裂纹试验方法②焊接热裂纹试验方法③焊接消除应力裂纹试验方法④层状撕裂试验方法8•合金结构钢：强度用钢：热轧与止火钢：Q345Q42018MnMoNb低碳调质钢：14MnMoVNHY-80特殊用钢：珠光体耐热钢：12CrMo2.25CrlMo低温钢：2.5Ni9Ni9•热轧及正火钢的焊接性：冷裂纹及影响因素热裂纹和消除应力裂纹非调制钢焊缝的组织和韧性热影响区脆化层状撕裂10•焊接材

3、料选择：（1）不能有裂纹等焊接缺陷（2）能满足使用焊接性能耍求□•热轧机正火钢的选择要点：①选择与母材力学性能匹配的相应级别的焊接材料：等强匹配，一般要求焊缝的强度性能与木材等强或稍低于母材。②考虑熔合比和冷却速度：薄板焊接时熔合比较大，应选择强度较低的焊接材料，厚板深坡口则相反。③考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响。12•焊缝强韧性匹配：选用“低强匹配”的焊材，焊接接头实际强度未必低强，可能等强甚至稍许超强；而按“等强匹配”选择焊材则可能造成超强的效果造成焊缝金属塑韧性和抗裂性的下降。13•自回火：由于低碳钢的Ms点大多在室温以上，所以在淬火过程中或在室温停留时会发生自回火现象，使钢的淬

4、火应力减小。14.珠光体耐热钢的焊接性分析：①热彫响区硬化及冷裂纹：珠光体耐热钢中的Cr、Mo元素能显著提高钢的淬硬性，这些合金元素推迟了冷却过程中的组织转变，提高了过冷奥氏体的稳定性。淬硬性大的珠光体耐热钢焊接中可能出现冷裂纹，裂纹倾向一般随着钢材中Cr、Mo含量的提高而增大。②消除应力裂纹（SR裂纹人取决于钢种碳化物形成元素（Mo、V等）的特征及其含量。消除应力裂纹出现在焊接热影响区的粗晶区，与焊接工艺及焊接残余应力有关。③回火脆性：严格控制焊缝中Si和P的含量，同时降低Si、Mn含量是解决回火脆性的有效措施。15•回火脆性：钢在250-400°C出现的脆性，叫第一类回火脆性，也叫低温

5、回火脆性。防止方法：避免在该温度范围内回火。钢在450-650°C岀现的回火脆性叫做第二类回火脆性，也叫高温回火脆性。防止方法：高温回火快冷，加入Mo、W,净化钢材等。16•低温钢的焊接性分析：①无Ni低温钢的焊接性特点：焊接性良好，由于碳当量不高，淬硬倾向较小室温焊接时不易形成冷裂纹；S、P杂质元素含量低，不易产生热裂纹；用AI脱氧形成了AIN,能抵抗接头脆化。铁素体低温钢注意：1严格控制焊接热输入和层间温度使接头不受过热的影响，避免热影响区晶粒长大和降低韧性2控制焊后热处理温度，避免产生回火脆性3含氮的铁素体低温钢不仅对焊接热循环敏感，对焊接应力应变循环也很敏感，接头某些区域会发生热应

6、变脆化②有Ni低温钢的焊接性特点：2.5Ni和3・5Ni低温钢，由于碳含量限制得低，冷裂倾向不严重。薄板可不预热，厚板100°C预热。而9Ni钢，淬硬性很大，HAZ是淬火组织。但由于含碳量很低，并采用奥氏体焊接材料，故冷裂倾向不人。17•不锈钢的定义：是指能耐空气、水、酸、碱、盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的、具冇高度化学稳定性的合金钢的总称。原义型：仅指在无污染的大气环境中能够不生锈的钢；习惯型：指原义型含义不锈钢与能耐酸腐蚀的耐酸不锈钢的统称；广义型：泛指耐蚀钢和耐热钢，统称为不锈钢。18•不锈钢及耐热钢的分类：(1)按主要化学成分分类：珞不锈钢(WCr=12%~30%基本类型为Crl3

7、型)辂镰不锈钢(WCr=12%~30%WNi二6%T2%基本类型为Crl8Ni9)锯镒氮不锈钢(lCrl8Mn8Ni5N)；(2)按用途分类：不锈钢抗氧化钢热强钢；(3)按组织分类：奥氏体钢铁素体钢马氏体钢铁素体一奥氏体双相钢沉淀硬化钢;19•焊接材料选择：（1）焊缝无缺陷（工艺性好）（2）相应的强度级别（使用性）：为确保焊缝强度不高于母材：焊缝填充金属的含碳量与其它主耍元素含量均要低于母材（3）考虑熔合比和冷却速度：薄