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钢材焊接之前经历了什么变化

发布时间:2023-04-10 11:02:26

钢材的焊接特性受什么影响

1、材料包括母材和焊接材料。与母材有关的影响因素有母材的化学成分,冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等,其中尤以化学成分影响最大。

2、化学成分是钢材焊接性的主要影响因素。如果钢材只是依靠合金元素实现固溶强化,焊接过程中就容易使焊缝金属及热影响区与母材有良好的匹配性能。如果钢材为较复杂的合金系,并通过热处理、变形加工等方式实现固溶强化,则不易获得与母材完全匹配的焊缝金属或接头

3、钢的冶炼方法、轧制工艺及热处理状态等,对焊接性也都有不同程度的影响。例如,近年来研发的各种CF钢(抗裂钢)、TMCP钢(控轧钢)等,就是通过精炼提纯、控制轧制工艺等手段,以使其焊接性有重大改善。

4、焊接材料直接参与焊接过程一系列化学冶金反应,决定着焊缝金属的成分、组织和缺欠的形成。如果选择的焊接材料与母材匹配不当,不仅不能获得满足使用要求的接头,还会引起裂纹等缺欠的产生和脆化等力学性能的变化,所以正确选用焊接材料是保证获得优质焊接接头的重要冶金条件。

(1)钢材焊接之前经历了什么变化扩展阅读:

工艺条件因素

工艺条件因素包括焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。它们对焊接性的影响,首先在于诸如其焊接热源的特点,功率密度、功率大小等,它们直接决定接头的温度场和热循环的各种参数,例如热输入的大小、高温停留时间、相变区的冷却速度,从而对焊缝及热影响区范围的大小、组织性能和产生缺欠的敏感性等有明显的影响。

其次是诸工艺方面的因素决定了熔池和近缝区的保护方式及冶金条件,例如熔渣保护、渣、气联合保护等都会影响冶金过程;采用焊前预热和焊后缓冷可降低接头的冷却速度,有利于降低接头的淬硬倾向和裂纹敏感性;选择合理的焊接顺序可以改善结构的拘束程度和应力状态。

② 钢材焊接后强度有何变化

什么构件焊接后强度都降低,1;焊接的高温改变了母材的结构 2在熔界上的金相疏松 3焊接缺陷

③ 不同的材料之间焊接有什么注意的

不同的材料之间焊接为异种钢焊接,关于异种钢焊接的话,通常原则,异种金属焊接首先考虑的是目的,有的因为母材不同,使用了异种金属焊接,有的因为焊接条件限制或母材的焊接性,使用了异种金属焊接。目的不同焊接注意事项不同。如用镍基合金焊接不锈钢和低合金钢,在焊接低合金钢一侧要预热,焊接不锈钢和随后的镍基合金焊缝中就不需要预热,还要控制层间温度不要过高。

异种钢焊接:
通俗的来讲,即不同种材质的钢材通过焊接方法熔融在一起的过程成为异种钢焊接。
例如:奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接;珠光体钢和马氏体钢的焊接;珠光体钢和贝氏体刚的焊接等等。

异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:
1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中,两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。
2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下,接头内的各区域组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。
3.性能的不均匀性。由于组织、成分的变化,代来了性能上的不同,各种变化会呈倍数关系变化,特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大,同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。
4.应力场分布不均匀。由于组织、成分的不同,接头的热膨胀系数和导热系数也不同,热膨胀系数不同引起塑性区域不同,残余应力不同;导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值,导致接头发生断裂。

总之,对于异种钢焊接接头,其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。

④ 焊接过程中焊接结构产生应力和变形的原因都有哪些

(1)焊接结构温度不均匀的影响
焊缝及其附近区域金属被加热至熔化,然后逐渐冷却凝固,降到常温近缝区的金属也要经历从常温到高温,再由高温降至常温结构各处的温度极不均匀,膨胀和收缩变形也差别较大,这种变形不一致导致各处材料相互约束,即产生焊接应力和变形。
(2)接头形式的影响
接头形式不同,熔池内熔化金属的散热条件有差别。这种熔化金属凝固冷却快慢不一致引起收缩变形的差别,导致焊接应力和变形的产生
(3)相变的影响
焊接过程中,一部分金属发生相变,组织转变引起体积变化。例如碳钢,当奥氏体转变为铁素体或马氏体时,其体积将增大,产生应力和变形。焊接合金钢更明显
(4)焊前加工工艺的影响
施焊前构件若经历冷冲压等工艺而具有较高的内应力,在焊接时应力重新分布,形成新的应力和变形。

⑤ 影响钢材可焊接性的主要因素是什么如何影响

化学成分、冶炼轧制状态,热处理状态、组织状态和力学性能等。其中化学成版分(包括杂质的分布与含量)权是主要的影响因素。

一般情况下碳当量小于0.50%时,碳素结构钢和低合金结构钢具有良好的焊接性,随着碳当量的增加,钢材的焊接性逐渐变差。压力容器用碳素结构钢和低合金结构钢的碳含量(质量分数)均不大于0.25%。以Q345R (16MnR)为例,其最大碳当量为0.47%,具有较好的焊接性,只有当厚度大于30mm时,才要求焊前预热至1000℃以上。

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注意事项:

一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率,如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作,填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。

施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。

⑥ 用锡焊接的元件,在这个过程中先后发生的物态变化是

电子元器件焊接基本技术实训指导书

一、 实训目的

电子元器件是组成电子产品的基础,把电子元器件牢固的焊接到印刷电路板上,是电子装配的重要环节。掌握焊接的基本知识和基本技能是衡量学生掌握电子技术基本技能的一个重要项目,也是学生参加工作所必须掌握的技能。通过本次实训,要求学生基本掌握电子元器件的焊接知识和锡焊工艺。

二、 实训要求

1、 掌握焊接的基本知识和工艺
2、 掌握锡焊的种类和方法
3、 实际进行焊接训练并进行考核

三、 实训步骤

1、 学习焊接的基本知识
2、 学习焊接的基本技能
3、 学习工厂进行大批量焊接的基本方法和工艺知识
4、 实际进行手工锡焊训练

四、焊接的基本知识和锡焊工艺

1、焊接的基本知识
焊接是电子产品装配过程中的一个重要步骤,每一个焊接点的质量都关系着整个电子产品的质量,它要求每一个焊接点都有一定的机械强度和良好的电器性能,所以它是保证产品质量的关键环节。
焊接是将加热熔化的液态锡铅焊料,在助焊剂的作用下,使被焊接物和印制板上的铜箔连接在一起,成为牢固的焊点。要完成一个良好的焊点主要取决于以下几点:
(1) 被焊的金属材料应具有良好的可焊性
铜的导电性能良好且易于焊接,所以常用铜制作元件的引脚、导线及印制板上的接点。
(2) 被焊的金属表面要保证清洁
在被焊的金属表面上一旦生成氧化物或有污垢,就会严重阻碍焊点的形成。
(3) 使用合适的助焊剂
助焊剂是一种略带酸性的易熔物质,它在焊接过程中起清除被焊金属表面上的氧化物和污垢的作用。
(4)焊接过程要有一定的时间和温度 焊接时间一般不要超过3秒,时间过长则易损坏被焊元件,但时间过短,则容易形成虚焊和假焊。
焊点的质量检查标准可从焊点外观和焊点的机械强度与电气性能等方面进行检查,主要看焊点的光亮度、被焊接处用锡量的多少、焊点的形状有无毛刺、气泡,焊点有无虚焊,有无两个焊点桥连等。
2、焊接工具的使用
电烙铁是最常用的手工焊接工具之一,被广泛用于各种电子产品的生产与维修。
(1) 电烙铁的种类
常见的电烙铁有内热式、外热式、恒温式、吸锡式等形式。
a)内热式电烙铁
内热式电烙铁主要由发热元件、烙铁头、连接杆以及手柄等组成,它具有发热快、体积小、重量轻、效率高等特点,因而得到普遍应用。
常用的内热式电烙铁的规格有20W、35W、50W等,20W烙铁头的温度可达350℃左右。电烙铁的功率越大,烙铁头的温度就越高。焊接集成电路、一般小型元器件选用20W内热式电烙铁即可。使用的电烙铁功率过大,容易烫坏元件(二极管和三极管等半导体元器件当温度超过200℃就会烧毁)和使印制板上的铜箔线脱落;电烙铁的功率太小,不能使被焊接物充分加热而导致焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。
b)外热式电烙铁
外热式电烙铁由烙铁心、烙铁头、手柄等组成。烙铁芯由电热丝绕在薄云母片和绝缘筒上制成。
外热式电烙铁常用的规格有25W、45W、75W、100W等,当被焊接物较大时常使用外热式电烙铁。它的烙铁头可以被加工成各种形状以适应不同焊接面的需要。
c)恒温电烙铁
恒温电烙铁是用电烙铁内部的磁控开关来控制烙铁的加热电路,使烙铁头保持恒温。磁控开关的软磁铁被加热到一定的温度时,便失去磁性,使触点断开,切断电源。恒温烙铁也有用热敏元件来测温以控制加热电路使烙铁头保持恒温的。
c)吸锡烙铁
吸锡烙铁是拆除焊件的专用工具,可将焊接点上的焊锡吸除,使元件的引脚与焊盘分离。操作时,先将烙铁加热,再将烙铁头放到焊点上,待熔化焊接点上的焊锡后,按动吸锡开关,即可将焊点上的焊锡吸掉,有时这个步骤要进行几次才行。
(2)电烙铁的使用
① 安全检查
使用前先用万用表检查烙铁的电源线有无短路和开路,烙铁是否漏电。电源线的装接是否牢固,螺丝是否松动,在手柄上的电源线是否被螺丝顶紧,电源线的套管有无破损。
② 新烙铁头的处理
新买的烙铁一般不能直接使用,要先将烙铁头进行“上锡”后方能使用。“上锡”的具体操作方法是:将电烙铁通电加热,用锉刀将烙铁头上的氧化层挫掉,当烙铁头能熔化焊锡时,在其表面熔化带有松香的焊锡,直至烙铁头表面薄薄地镀上一层锡为止。
③ 使用注意事项
旋转烙铁柄盖时不可使电线随着柄盖扭转,以免将电源线接头部位造成短路。烙铁在使用过程中不要敲击,烙铁头上过多的焊锡不得随意乱甩,要在松香或软布上擦除。烙铁在使用一段时间后,应当将烙铁头取出,除去外表氧化层,取烙铁头时切勿用力扭动,以免损坏烙铁心。
(3)其它焊接工具
①尖嘴钳
它的主要作用是在连接点上夹持导线、元件引线和对元件引脚成型。使用时要注意:不允许用尖嘴钳装卸螺母、夹较粗的硬金属导线及其它硬物。尖嘴钳的塑料手柄破损后严禁带电操作。尖嘴钳头部是经过淬火处理的,不要在锡锅或高温地方使用。
②偏口钳
又称斜口钳、剪线钳。主要用于切断导线,剪掉元器件过长的引线。不要用偏口钳剪切螺钉和较粗的钢丝,以免损坏钳口。
③镊子
主要用途是摄取微小器件;在焊接时夹持被焊件以防止其移动和帮助散热;有的元件引脚上套的塑料管在焊接时会遇热收缩,也可用镊子将套管向外推动使之恢复到原来位置;它还可用来在装配件上网绕较细的线材,以及用来夹持蘸有汽油或酒精的小团棉纱以清洗焊点上的污物。
④旋具
又称改锥或螺丝刀。分为十字旋具和一字旋具。主要用于拧动螺钉及调整元器件的可调部分。
⑤小刀
主要用来刮去导线和元件引线上的绝缘物和氧化物,使之易于上锡。

3、焊料和焊剂

1)焊料
焊料是指易熔金属及其合金,它能使元器件引线与印制电路板的连接点连接在一起。焊料的选择对焊接质量有很大的影响。在锡(Sn)中加入一定比例的铅(Pb)和少量其它金属可制成熔点低、抗腐蚀性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性好、焊点光亮美观的焊料,故焊料常称做焊锡。
(1) 焊锡的种类及选用
焊锡按其组成的成分可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等,熔点在450℃以上的称为硬焊料,450℃以下的称为软焊料。锡铅焊料的材料配比不同,性能也不同。
市场上出售的焊锡,由于生产厂家不同,配制比有很大的差别,但熔点基本在140℃~180℃之间。在电子产品的焊接中一般采用Sn62.7%+Pb37.3%配比的焊料,其优点是熔点低、结晶时间短、流动性好、机械强度高。
(2) 焊锡的形状
常用的焊锡有五种形状:①块状 (符号:I);②棒状 (符号:B)③带状 (符号:R);④丝状 (符号:W);焊锡丝的直径(单位为mm)有0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、2.3、2.5、3.0、4.0、5.0等;⑤粉末状(符号:P)。块状及棒状焊锡用于浸焊、波峰焊等自动焊接机。丝状焊锡主要用于手工焊接。
2)焊剂
根据焊剂的作用不同可分为助焊剂和阻焊剂两大类。
(1) 助焊剂
在锡铅焊接中助焊剂是一种不可缺少的材料,它有助于清洁被焊面,防止焊面氧化,增加焊料的流动型,使焊点易于成型。常用助焊剂分为:无机助焊剂、有机助焊剂和树脂助焊剂。焊料中常用的助焊剂是松香,在较高的要求场合下使用新型助焊剂—氧化松香。
①对焊接中的助焊剂要求
●常温下必须稳定,其熔点要低于焊料,在焊接过程中焊剂要具有较高的活化性、较低的表面张力,受热后能迅速而均匀地流动。
●不产生有刺激性的气体和有害气体,不导电,无腐蚀性,残留物无副作用,施焊后的残留物易于清洗。
① 使用助焊剂时应注意
当助焊剂存放时间过长时,会使助焊剂活性变坏而不宜于适用。 常用的松香助焊剂在温度超过60℃时,绝缘性会下降,焊接后的残渣对发热元件有较大的危害,故在焊接后要清除助焊剂残留物。
③几种助焊剂简介
●松香酒精助焊剂
这种助焊剂是将松香融于酒精之中,重量比为1:3。
●消光助焊剂
这种助焊剂具有一定的浸润性,可使焊点丰满,防止搭焊、拉尖,还具有较好的消光作用。
●中性助焊剂
这种助焊剂适用于锡铅料对镍及镍合金、铜及铜合金、银和白金等的焊接。
●波峰焊防氧化剂
它具有较高的稳定性和还原能力,在常温下呈固态,在80℃以上呈液态。
(2) 阻焊剂
阻焊剂是一种耐高温的涂料,可使焊接只在所需要焊接的焊点上进行,而将不需要焊接的部分保护起来。以防止焊接过程中的桥连,减少返修,节约焊料,使焊接时印制板受到的热冲击小,板面不易起泡和分层。阻焊剂的种类有热固化型阻焊剂、光敏阻焊剂及电子束辐射固化型等几种,目前常用的是光敏阻焊剂。
4、焊接方法
1)手工焊接技术
(1)焊接的手法
①焊锡丝的拿法 经常使用烙铁进行锡焊的人,一般把成卷的焊锡丝拉直,然后截成一尺长左右的一段。在连续进行焊接时,锡丝的拿法应用左手的拇指、食指和小指夹住锡丝,用另外两个手指配合就能把锡丝连续向前送进。若不是连续焊接,锡丝的拿法也可采用其它形式。
②电烙铁的握法 根据电烙铁的大小、形状和被焊件要求的不同,电烙铁的握法一般有三种形式:正握法、反握法和握笔法。握笔法适合于使用小功率的电烙铁和进行热容量小的被焊件的焊接。
(2)手工焊接的基本步骤 手工焊接时,常采用五步操作法。
①准备 首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好,处于随时可焊的状态。
②加热被焊件 把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。
③放上焊锡丝 被焊件经加热达到一定温度后,立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化适量的焊料。注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧,而不是直接加到烙铁头上。
④移开焊锡丝 当锡丝熔化一定量后(焊料不能太多),迅速移开锡丝。
⑤移开电烙铁 当焊料的扩散范围达到要求后移开电烙铁。撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切有关,操作时应特别留心仔细体会。
(3)焊接注意事项 在焊接过程中除应严格按照以上步骤操作外,还应特别注意以下几个方面:
①烙铁的温度要适当 可将烙铁头放到松香上去检验,一般以松香熔化较快又不冒大烟的温度为适宜。
②焊接的时间要适当 从加热焊料到焊料熔化并流满焊接点,一般应在三秒钟之内完成。若时间过长,助焊剂完全挥发,就失去了助焊的作用,会造成焊点表面粗糙,且易使焊点氧化。但焊接时间也不宜过短,时间过短则达不到焊接所需的温度,焊料不能充分融化,易造成虚焊。
③焊料与焊剂的使用要适量 若使用焊料过多,则多余的会流入管座的底部,降低管脚之间的绝缘性;若使用的焊剂过多,则易在管脚周围形成绝缘层,造成管脚与管座之间的接触不良。反之,焊料和焊剂过少易造成虚焊。
④焊接过程中不要触动焊接点 在焊接点上的焊料未完全冷却凝固时,不应移动被焊元件及导线,否则焊点易变形,也可能虚焊现象。焊接过程中也要注意不要烫伤周围的元器件及导线。

2 工业焊接技术简介
电子产品的工业焊接技术主要是指大批量生产的自动焊接技术,如浸焊、波峰焊、软焊等。这些焊接一般是用自动焊接机完成焊接,而不是用手工操作。
(1)浸焊与浸焊设备 浸焊是将安装好元器件的印制电路板,在装有已熔化焊锡的锡锅内浸一下,一次即可完成印制板上全部元件的焊接方法。此法有人工浸焊和机器浸焊两种方法,常用的是机器浸焊。浸焊可提高生产率,消除漏焊。。
浸焊设备包括普通浸焊设备和超声波浸焊设备两种,普通浸焊设备又可分为人工浸焊设备和机器浸焊设备两种。人工浸焊设备由锡锅、加热器和夹具等组成;机器浸焊设备由锡锅、振动头、传动装置、加热电炉等组成。超声波浸焊设备由超声波发生器、换能器、水箱、换料槽、加温设备等几部分组成,适用于一般锡锅较难焊接的元器件,利用超声波增加焊锡的渗透性。
(2)波峰焊与波峰焊机
①波峰焊接的基础知识 波峰焊接是让安装好元件的印制电路板与熔融焊料的波峰相接触,以实现焊接的一种方法。这种方法适于工业大批量焊接,焊接质量好,如与自动插件机器配合,可实现半自动化生产。
② 波峰焊接的流水工艺 工艺过程为:将印制板(插好元件的)装上夹具→喷涂助焊剂→预热→波峰焊接→冷却→切除焊点上的元件引线头→残脚处理→出线。
印制板的预热温度为60~80℃左右,波峰焊的温度为240~245℃,并要求锡峰高于铜箔面1.5~2mm,焊接时间为3s左右。切头工艺是用切头机对元器件焊点上的引线加以切除,残脚处理是用清除器的毛刷对焊点上残留的多余焊锡进行清除,最后通过自动卸板机把印制电路板送往硬件装配线。
③波峰焊机简介 波峰焊接机在构造上有圆周型和直线型两种,二者构造都是由涂助焊剂装置、预热装置、焊料槽、冷却风扇和传动机构等组成。
工作过程为:将已插好元器件的印制板放在能控制速度的传送导轨上;导轨下面有温度能自动控制的熔锡缸,锡缸内装有机械泵和具有特殊结构的喷口。机械泵根据要求不断压出平稳的液态锡波,焊锡以波峰的形式源源不断地溢出,进行波峰焊接。

3 拆 焊
在电子产品的焊接和维修过程中,经常需要拆换已焊好的元器件,这即为拆焊,也叫解焊。在实际操作中拆焊比焊接要困难的多,若拆焊不得法,很容易损坏元件或电路板上的焊盘及焊点。
(1)拆焊的适用范围 误装误接的元器件和导线;在维修或检修过程中需更换的元器件;在调试结束后需拆除临时安装的元器件或导线等。
(2)拆焊的原则与要求 不能损坏需拆除的元器件及导线;拆焊时不可损坏焊点和印制板;在拆焊过程中不要乱拆和移动其它元器件,若确实需要移动其他元件,在拆焊结束后应做好复原工作。
(3)拆焊所用的工具
①一般工具 拆焊可用一般电烙铁来进行,烙铁头不需要蘸锡,用烙铁使焊点的焊锡熔化时迅速用镊子拔下元件引脚,再对原焊点进行清理,使焊盘孔露出,以便安装元件用。用一般电烙铁拆焊时可配合其它辅助工具来进行,如:吸锡器、排焊管、划针等。
②专用工具 拆焊的专用工具是带有一个吸锡器的吸锡电烙铁。拆焊时先用它加热焊点,当焊点熔化时按下吸锡开关,焊锡就会被吸入烙铁内的吸管内。此过程往往要进行几次,才能将焊点的焊锡吸干净。专用工具适用于集成电路、中频变压器等多引脚元件的拆焊。
③ 在业余条件下,也可使用多股细铜线(如用做电源线的软导线),将其沾上松香水,然后用烙铁将其压在焊点上使其吸附焊锡,将吸足焊锡的导线夹掉,再重复以上工作也可将多引脚元件拆下。
( 4)拆焊的操作要求
①严格控制加热的时间和温度 因拆焊过程较麻烦,需加热的时间较长,元件的温度比焊接时要高,所以要严格掌握好这一尺度,以免烫坏元器件或焊盘。
②仔细掌握用力尺度 因元器件的引脚封装都不是非常坚固的,拆焊时一定要注意用力的大小,不可过分用力拉扯元器件,以免损坏焊盘或元器件。

⑦ 焊接时产生弯曲变形的原因是什么

在焊接过程中,不均匀的加热,使得
及其附近的温度很高,而远处大部分金属不受热,其温度还是室内温度。这样,不受热的冷金属部分便阻碍了
及近缝区金属的膨胀和收缩;因而,冷却后,
就产生了不同程度的收缩和
(纵向和横向),就造成了焊接结构的各种变形。金属内部发生晶粒组织的转变所引起的体积变化也可能引起焊件的变形。这是产生焊接应力与变形的根本原因。

⑧ 焊接时裂纹产生的原因

问题一:焊接缺陷(裂纹)概念 、形成缺陷原因、解决措施!!!(字越多越好、越详细越好!) 5分 1、产生裂纹的概念:
焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:
a.热裂纹(又称结晶裂纹):
产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹:
焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹:
焊接完成后,如果在一定温度范围耿对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。
2、产生裂纹的原因:
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。
(2)焊条品质不良或潮湿。
(3)焊缝拘束应力过大。
(4)母条材质含硫过高不适于焊接。
(5)施工准备不足。
(6)母材厚度较大,冷却过速。
(7)电流太强。
(8)首道焊道不足抵抗收缩应力。
3、解决措施:
(1)使用低氢系焊条。
(2)使用适宜焊条,并注意干燥。
(3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理。
(4)避免使用不良钢材。
(5)焊接时需考虑预热或后热。
(6)预热母材,焊后缓冷。
(7)使用适当电流。
(8)首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力。

问题二:钢材在焊接时产生裂纹是什么原因 裂纹是多种原因造成的.比如预热温度不够、层间温度过高、母材自身不合格、焊材和母材不匹配、焊接速度过快、焊接产生变形等等都可能引起焊接裂纹的产生.具体是什么原因要示你当时的情况来决定了

问题三:焊接时冷裂纹和热裂纹的产生 1、冷裂纹
冷裂纹的特征
多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,多为穿晶裂纹。
冷裂纹无氧化色彩。
冷裂纹发生于碳钢或合金钢,高的含碳量和合金含量。
冷裂纹具有延迟性质,主要是延迟裂纹。
冷裂纹产生原因
焊接接头(焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重,产生淬火组织,导致接头性能脆化。
焊接接头含氢量较高,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力,使接头脆化;磷含量过高同样产生冷裂纹。
存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间,所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的,也叫氢致裂纹。
防止冷裂纹的措施
选用碱性焊条或焊剂,减少焊缝金属中氢的含量,提高焊缝金属塑性。
焊条焊剂要烘干,焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈,减少氢的来源。
工件焊前预热,焊后缓冷(大部分材料的温度可查表),可降低焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,并可减少焊接残余应力。
采取减小焊接应力的工艺措施,如对称焊,小线能量的多层多道焊等,焊后进行清除应力的退火处理。
焊后立即进行去氢(后热)处理,加热到250℃,保温2~6h,使焊缝金属中的散氢逸出金属表面。
2、热裂纹(又称结晶裂纹)
热裂纹的特征
热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。
热裂纹的微观特征是沿晶界开裂,所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成,
有氧化色彩。
焊后立即可见。
热裂纹产生原因。
焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体(含硫、磷、铜等杂质)。
接头中存在拉应力。
防止措施
选用适宜的焊接材料,严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶,其熔点为988℃,很容易产生热裂纹。
严格控制焊缝截面形状,避免突高,扁平圆弧过渡。
缩小结晶温度范围,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,提高塑性减少偏析。
确定合理的焊接工艺参数,减缓焊缝的冷却速度,以减小焊接应力。如采用小线能量,焊前预热,合理的焊缝布置等。

问题四:产生冷裂纹的因素有哪些 冷裂纹产生的原因是:
(1)焊缝中的氢在结晶过程中要向热影响区扩散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性较大,则焊后冷却下来时,在热影响区形成马氏体组织,其性脆而硬。
(3)焊接时的残余应力。
这三个因素(氢、淬硬组织和应力)的综合作用,就会导致冷裂纹的产生。氢在金属里的扩散速度有快有慢,因此冷裂纹产生的时间也不同。有的在焊后冷却过程中产生,有的甚至放置一段时间后才产生,故又称为延迟裂纹。
防止冷裂纹的措施有:
(l)焊前预热和焊后缓冷。
(2)采用减少氢的工艺措施。
(3)合理选用焊接材料。
(4)采用适当的工艺参数。
(5)选用合理的装焊顺序。
(6)进行焊后热处理。

问题五:焊接口出现裂纹是什么原因造成的? 你也说的不是很详细,焊接裂纹产生的具体原因是有很多的,比如说焊接参数,焊材等等。据我猜测你是不是两种异型钢材进行的焊接啊,具体选择什么类型的焊条是有讲究的,应该是按照材料强度要求高的那种类型进行焊接,你是不是焊条选择错了呢?

问题六:常见的焊接缺陷有哪几种?产生原因有哪些 ①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。
气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。
③未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。
未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。
产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。
④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。
产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧)
⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。
产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系,造成焊接接头金属处于复杂的应力――应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。
⑥形状缺陷
焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。
产生原因:主要是焊接参数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。

问题七:焊接后焊件出现裂纹是什么原因 你说的材料应该是0cr13吧。复合钢管应该先焊接基层,再过渡层、再复层。你管子多大?要是打得话,开内坡口,先j507焊基层,然后用A302焊过渡层,不预热,控制层温小于60摄氏度,采用小规范操作。一直焊至盖面。

问题八:J421电焊条焊接时出现裂纹。 10分 你好,从你的图片看,裂纹很长,基本贯通,而且都基本在焊缝的中间,没有什么好疑问的,就是热裂纹。最好焊前预热,预热的时候范围稍微大一点,保证温度场的均匀。
望采纳,谢谢。

⑨ 45号钢焊接后有什么变化

⑴预热预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度,防止产生冷裂纹,这是焊接中碳钢的主要工艺措施,预热还能改善接头塑性,减小焊后残余应力。通常,35和45钢的预热温度为150~250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高至250~400℃。
若焊件太大,整体预热有困难时,可进行局部预热,局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。
⑵焊条条件许可时优先选用碱性焊条。
⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例,以降低焊缝中的含碳量,防止裂纹产生。
⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深。
⑸焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理,特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600~650℃。
若焊后不能进行消除应力热处理,应立即进行后热处理。
焊接工艺基础知识 焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。

⑩ 45号钢热处理后焊接,会影响焊接强度吗

会。

45号调质的钢材的硬度在HB217-255,回火温度500-530℃。45号不调质的钢材未处理HB217-255,退火处理后HB197。焊接时的工艺和45号不调质的钢材焊接方法没什么两样。

再说45号钢焊接是要预热的但是它淬火的回火温度是500-530℃。而45钢的焊接预热温度也就在100-150℃所以焊接是没问题的。

将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

(10)钢材焊接之前经历了什么变化扩展阅读:

焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。

调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。

它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。

一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

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