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焊接接头有什么材料

发布时间:2023-03-20 23:02:52

⑴ 桥梁钢结构焊接需要用哪些焊接材料

桥梁钢结构制造用焊接材料:
目前国内桥梁结构钢主要采用Q345、Q370、Q390和Q420级别钢板,在桥梁钢结构制造上常用的焊接方法为埋弧焊和气体保护焊,少量采用焊条电弧焊。根据钢桥所用结构形式不同,所采用的焊接方法和焊接材料的比例也不同,对于公路钢箱梁桥,气体保护焊用量大,约占85%,埋弧焊用量较少,约占15%,焊条电弧焊仅占约2%;对于桁架桥,埋弧焊用量较大,约占58%,气体保护焊用量约占40%,焊条电弧焊约占2%。

桥梁钢结构焊接材料的应用和发展:
(1)研发高强度、高韧性焊材
随着我国铁路建设向高速、重载方向发展,铁路钢桥向高速、重载、大跨度、结构美观新颖及全焊方向发展,所采用的桥梁结构钢已经不仅限于Q345、Q370和Q420钢,为了满足主跨1092m的世界第一跨度斜拉公铁两用大桥——沪通长江大桥设计需要,研发并应用了强度级别更高的Q500qE钢,该钢板也即将在芜湖长江公铁大桥上应用。
(2)耐候桥梁钢焊材的需求
随着我国一带一路经济发展,位于东南沿海和西部的交通建设规模逐渐扩大,为了降低桥梁钢结构建成后的维护成本,减少环境污染,将逐渐推广建设免涂装的耐候钢桥梁,各大钢厂正在研发耐海洋气候和内陆大气腐蚀的耐候钢。
为了满足耐候桥梁钢焊缝耐候性需要,在保证其焊接接头具有良好综合力学性能的同时,焊缝也需要向母材一样也具有耐候性能。参考美标ASTM G101对钢板的耐候性能评价标准,即钢材具有较好的耐大气腐蚀性能时,经计算得出的耐腐蚀性指数≥6.0,指数值越大的钢板耐腐蚀性能越好。

因为焊缝区域或多或少都会存在焊接残余应力,会降低焊缝的耐腐蚀性能,为了保证耐候钢焊接接头具有良好的耐腐蚀性能,要求耐候桥梁钢焊接材料熔敷金属的耐腐蚀性指数比钢板标准适当提高,耐候桥梁钢焊接材料熔敷金属的耐腐蚀性指数≥6.2,且熔敷金属扩散氢含量≤5mL/100g。
(3)机器人焊接用高效焊接材料的需求
目前,钢结构桥梁制造领域正在推广机械化和自动化焊接技术。为了适应机器人连续高效焊接,力学性能和工艺性稳定的桶装焊接材料受到制造厂的青睐,尤其随着Q500级桥梁钢的推广应用,工艺性能好、高强度、高韧性的机器人焊接用金属粉型气体保护焊药芯焊丝的用量将会逐渐增大。

⑵ 氩弧焊用的焊丝是什么材料

氩弧焊焊丝一般采用ER309丝或A302电极材料焊接。ER309丝或A302电极材料适用于高硬度钢之接合,钢模座固定,铸钢模硬面制作打底缓冲层,龟裂之焊合,与氩弧焊有很好的相容性。

氩弧焊接技术的原理是利用氩气保护金属焊接材料,通过大电流将焊接材料熔化在焊接基材上,使焊接金属和焊接材料实现冶金结合。

由于在高温熔化焊中不断输送氩气,焊接材料由氩气组成。不能与空气中的氧气接触,从而防止焊接材料的氧化,所以不锈钢、铁金属可以焊接。

(2)焊接接头有什么材料扩展阅读:

氩弧焊焊丝类型:

根据不同的电极,氩弧焊焊丝可分为两种类型:熔化极氩弧焊焊丝和非熔化极氩弧焊焊丝。

1、非熔化极氩弧焊焊丝

工作原理及特点:非熔化极氩弧焊(NMAW)是一种非熔化极(通常是钨极)与工件之间的电弧燃烧。电弧通过不与金属反应的惰性气体(常用的氩)在焊接电弧周围流动,形成保护气体罩,使钨极部、电弧和熔池以及相邻的热影响区高度。温度金属不与空气接触,可防止氧化和吸收有害气体。结果形成了致密的焊接接头,其力学性能良好。

2、熔化极氩弧焊焊丝

工作原理及特点:焊丝由丝轮送丝,导电嘴导电,在母材和焊丝之间产生电弧,熔化焊丝和母材,用惰性气体氩保护电弧和熔化金属进行焊接。与TIG焊不同的是:一种是以焊丝为电极,经冷凝后连续熔化到熔池中形成焊缝;另一种是采用保护气体。

随着TIG焊接技术的应用,保护气体已从单一的氩气发展为多种混合气体,如氩气或氦气。气体保护称为惰性气体保护焊(世界上简称MIG焊);当用惰性气体和氧化气体(O2、CO2)作保护气体时,或当用CO2或CO2+O2作保护气体时,统称为活性气体保护焊(世界上简称MAG焊)。.在操作方式上,最广泛使用的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气体保护焊,其次是自动熔化极氩弧焊。

⑶ 激光焊接都能焊接哪些材料

一:金属材料的激光焊接
铝合金的激光焊接
铝及其铝合至激光焊接的主要困难是它对10. 8pon波长的Co2激光束的反射率高。铝是热和电的良导体,高密度的自由电子使它成为光的良好反射体,起始表面反射率超过90%,也就是说,深熔焊必须在小千10%的输人能量开始,这就要求很高的输入功率以保证焊接开始时必需的功率密度,而一且小孔生成。它对光束的吸收率迅速提高,甚至可达到90%。从而使焊接过程顺利进行。铝及其合金焊接时。随着温度的升高,氢在铝中的溶解度急剧增大,溶解千其中的氢成为焊缝的缺陷源。焊缝中多存在气孔,深熔焊时根部可能出现空洞,焊道成形较差。
最近,汽车用铭合金的激光焊接受到关注,进行了许多探讨,已对铝合金车A凶州子了YAG激光焊。通常采用高Si的Al焊丝进行YAG激光焊接。利用3kW光纤传送YAG激光对6 X X X系列的合金进行焊接,尤其探讨了激光束的匹配问题,以及间隙许允度及重力的影响,向上、向下及横向焊接都可以。其他,还进行了各种台金YAG激光的对接、搭接及I形接头焊接试验,比较了其焊接性及各种保护气体下接头的杭拉强度,进行了铸造材和挤出材的YAG激光焊接,探讨了气孔生成及各种焊接条件的影响。
镁合金的激光焊接
Mg合金密度比Al小36%,作为高比强材料受到关注。因此进行了脉冲YAG激光和连续C02激光焊接试验,对于板厚1.8MM的AZ31B-H244合金(3.27%Al, 0.79%Zn)各种缺陷较少的最佳焊接条件为平均功率0.8kW, 5ms, 120Hz, 300mm/s,焦点尺寸0. 42mm,连续C02激光焊接获得了良好的熔透焊缝。还测定了YAG激光焊接区的硬度分布,发现HAZ组织窄,几乎没有软化。
钢的激光焊接
(1)低合金高强度钢
低合金高强度钢的激光焊接,只要所选择的焊接参数适当,就可以得到与母材力学性能相当的接头。HY-130钢是一种典型的低合金高强
度钢‘经过调质处理,它具有很高的强度和较高的抗裂性。用常规焊接方法焊,其焊缝和HAZ组织是粗晶、部分细晶及原始组织的棍合体,接头的韧性和扰裂性与母材相比要差得多,而且焊态下焊缝和HAZ金属组织对冷裂纹特别敏感。激光焊焊接接头不仅具有高的强度,而且其有良好的韧性和良好的抗裂性。其有以下原因。
①激光焊焊缝细、HAZ姐织窄。在冲击试验时,裂故并不沿焊缝砌I AZ姐织扩展,常常是扩展进母材。冲击断口的扫描电镜观察充分说明了这一点,断口上大部分区域是未受热影响的母材,因此整个接头的抗裂性,实际上很大一部分是由母材所提供的。
②从接头的硬度和显微硬度的分布来看,激光焊其有较高的硬度和较陡的硬度梯度,这表明可能有较大的应力集中出现。但是,在硬度较高的区域。正对应于细小的组织。高的硬度和细小的组织的共生效应使得接头既有高的强度,又有足够的韧性。
③激光焊焊缝HAZ组织主要为马氏体,这是由干它的焊接速度高、热输入小所造成的。HY-130钢中碳的质量分数很小(约0.1%)。焊接过程中由于冷却速度快,形成低碳马氏体,这种组织的练合性能优于捍条电弧焊和熔化极气体保护焊中产生的针状铁素体和马氏体的混合物。再加上晶粒细小得多,接头性能无疑是优良的。
④HY-130激光焊时,焊桔中的有害元素大大减少,产生了净化效应,提高了接头的韧性。
(2)不锈钢
奥氏体不锈钢由于具有良好的抗腐蚀性,以及高温和低温韧性而获得广泛的应用。这类不锈钢的特点是合金元素含量高,热导性仅为低碳钢的1/3,线膨胀系数大,为低碳钢的1. 5倍。
对Ni-Cr系不锈钢进行焊接时,材料具有很高的能量吸收率和熔化效率。用激光焊焊接时,由子焊接速度快,减轻了不锈钢焊接时的过热现象和线膨胀系数大的不良影响,焊缝无气孔、夹杂等缺陷,接头强度和母材相当。用小功率激光焊焊接薄板,可以获得外观上成形良好、焊缝平滑美观的接头。
不锈钢的激光焊,可用于核电站中不锈钢、核燃料包等的焊接,也可以用于化工等其他行业。
(3)碳素钢
由于激光焊时的加热速度和冷却速度非常快,所以在焊接碳素钢时。随着含碳量的增加,焊接裂纹和缺口敏感性也会增加。
硅钢
硅钢片是一种应用广泛的电磁材料,在轧制过程中为了保证生产线运行的连续性,需要对硅钢薄片进行焊接,但硅钢中Si的质量分数高(约3%李,Si对二Fe其有强烈的固深强化作用,使硅钢的硬度、强度增加,塑性、韧性急剧下降,而且冷轧造成的加工硬化,使强度、硬度进一步增加。硅钢的热导率仅为纯铁的50%,热敏性大,易发生过热使晶粒长大,而且晶粒一旦长大,就很难通过热处理使之细化。目前,工业中采用TIG焊,存在的主要问题是接头脆化,焊态下接头的反复弯曲次数低或者不能弯曲,因而不得不在焊后增加一道火焰退火工序。这样既增加了工艺流程复杂性,也降低了生产效率。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金兵有优良的导电、导热性能,冷、热加工性良好,其有高的扰氧化性和较高的强度。在电气、电子、动力、化工等工业部门中应用较广。
(1)铜及铜合金的分类
铜及铜合金可分为紫铜、黄铜、青铜及白铜等。紫铜为铜含量不小于99.5%的工业纯铜;普通黄铜是铜和锌的二元合金,表面呈淡黄色;凡不以锌、镍为主要组成而以锡、铝、硅等元素为主要组成的铜合金,称为青铜;白铜为含镍量50%的铜镍合金。
(2)铜及铜合金的焊接性
焊接铜和铜合金易产生未熔合与未焊透。故应采用能量集中、大功率的热源并配合预热措施;在工件厚度较薄或结构刚度较小。又无防止变形措施时,焊后很容易产生较大的变形,而当焊接接头受到较大的刚性约束时,易产生焊接应力;焊接铜及铜合金时还易产生热裂纹:
气孔是铜及铜合金焊接时的常见缺陷,紫铜焊缝中的气孔主要是氢气孔。总的来讲铜及其合金焊接具有如下特点。
①铜的导热性和热容量大,焊接输入热量宜大,必要时作适当预热。
②铜及铜合金的线膨胀系数大,凝固时收缩率也较大,因此,焊接变形大,焊件刚度大时易产生裂纹。应采用窄焊道,焊后立即轻轻敲击可细化晶粒,减小残余应力及变形。一些铜合金如黄铜,焊后有时需经270^-560℃退火处理,以消除应力,防止“自裂”现象。
③铜在液态时易氧化,生成的氧化亚铜(Cu20)和铜形成低熔点共晶体,分布在晶界,已引起裂纹。用于焊接的紫铜含氧量,一般应<0.03%,重要件应<0.01%.
④铜在液戊时能溶解大量的氢,在凝固冷却过程中,溶解度大大减小。氢还能和氧化亚铜反应,生成水蒸气,因而引起气孔。
由于铜的热导率高(超过铁的热导率3倍以上),线膨胀系数大(比钢的线膨胀系数大30%),凝固收缩率值大(比钢大1倍),液态时对氧的活性高。氢在其中的溶解度大等原因。铜的焊接是相当困难的。铜的性质决定了它在焊接过程中产生强烈的应力和变形、焊缝形成气孔和裂纹的倾向高。由于其导热率高,所以铜焊接时必须要用集中的强热源(如激光、电子束、离子束等)。此外,同在高温时的塑性低和热导率高要求采用预热。铜的焊缝具有显著的多孔的特点,这是由于在金属冷却和结晶过程中有气体从其中析出而造成的,铜的熔点比较低
而热导率高,大大地加速了焊接时冷却和结晶过程,这妨碍了在常规下的电弧焊。弧柱中卷入的或溶解的气体从焊缝金属或近缝区析出。残留在金属中的气体可能在金属中造成气体的过饱和熔液或造成气孔。过饱和熔液的形成会导致裂纹。因为铜在高温下的塑性低。气体从过饱和熔液吸出时的压力可能使铜产生破坏。合金元素对气体在液态铜中的溶解度有影响。研究表明,A1, S1, Zn可以减少黄铜焊缝中的多孔性,而Ma反而增加多孔性。前苏联的科学家研究表明Zr, Ti, Be, Cr也能降低铜焊缝中的多孔性。电阻焊时由于黄铜的电阻率低、热导率高,因而很难形成稳定的焊接熔池而实现理想焊缝,甚至无法焊接,激光焊时由于铜及铜合金对激光具有其强烈的反射作用,一般情况下也较难实现连续深熔焊。
耐热合金的激光焊接
许多镍基和铁基耐热合金都可以进行脉冲和连续激光焊接,且都可以获得好的激光焊缝。通过对铁基合金M-152和航空发动机中使用的三种镍基耐热合金(FK33. C263. N75)的激光焊接表明,接头力学性能与母材几乎相当。
Dop-14合金和Gop-26合金是两种宇航用铱基耐热合金,它们具有很高的熔点,具有优良的高温强度和抗氧化性,用激光对其进行焊接时,缝晶粒很细,可以消除金属针在晶界偏析所产生的热裂现象,获得无裂纹的焊缝,而用常规的钨极氢弧焊则是难以办到的。异种金属的激光焊接异种金属的激光焊接是指两种不同金属的激光熔焊。异种金属是否可焊及接头的强度,取决于两种金属的物理性质,如熔点、沸点等。若两种材料的熔、沸点接近,能形成较为牢固连接激光焊接的参数范围较大,熔区可以形成良好的合金结构,激光焊接的参数范围较大。
激光焊接可以在许多类异种金属之间进行,研究表明,铜一镍、镍一钦、钦一钥、低碳钢一铜等异种金属在一定条件下均可以进行激光焊接。

⑷ 焊接接头的可分为哪些不同区域各部分组织性能如何

焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。 (1)焊缝.焊缝金属的结晶形成柱状的铸态组织,由铁素体和少量珠光体组成。 焊接时,熔池金属受电弧吹力和保护气体的吹动,使熔池底壁的柱状警惕成长受到干扰,因此,柱状晶体呈倾斜层状,晶粒有所细化。又因焊接材料的渗合金作用,焊缝金属中锰和硅等合金元素的含量可能比母材金属高,所以焊缝金属的性能不低于母材。 (2)熔合区 该区被加热到固相线和液相线之间,熔化的金属凝固成铸态组织,而未熔化的金属因加热温度过高而成为过热的粗晶粒,致使该区强度、塑性和韧性都下降,并引起应力集中,是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地。在低碳钢焊接接头中,熔合区虽然很窄,但在很大程度上决定着焊接接头的性能。 (3)热影响区 由于焊缝附近各点受热情况不同,热影响区又分为过热区、正火区和部分相变区。 1)过热区 焊接热影响区中,具有过热组织火晶粒明显粗大的区域,称为过热区。过热区被加热到AC3以上100~200°C至固相线温度区间,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,因而该区的塑性及韧性降低。对于易淬火硬化的钢材,此区脆性更大。 2)正火区 该区被加热到AC3至AC3以上100~200°C之间,金属发生重结晶,冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织(正火组织),其力学性能优于母材。 3)部分相变区 该区被加热到AC1~AC3之间的温度范围内,材料产生部分相变,即珠光体和部分铁素体发生重结晶,使晶粒细化;部分铁素体来不及转变,具有较粗大的晶粒,冷却后致使材料晶粒大小不均,因此,力学性能稍差。

⑸ 焊接接头的组成及特点是什么

(一)焊接接头由焊缝金属和热影响区组成。
1)焊缝金属:焊接加热时,焊缝处的温度在液相线以上,母材与填充金属形成共同熔池,冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中,液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶,形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用,焊缝金属的化学成分往往优于母材,只要焊条和焊接工艺参数选择合理,焊缝金属的强度一般不低于母材强度。
2)热影响区:在焊接过程中,焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。
(二)低碳钢的热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
1)熔合区 位于焊缝与基本金属之间,部分金属焙化部分未熔,也称半熔化区。加热温度约为1 490~1 530°C,此区成分及组织极不均匀,强度下降,塑性很差,是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。
2)过热区 紧靠着熔合区,加热温度约为1 100~1 490°C。由于温度大大超过Ac3,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,使塑性大大降低,冲击韧性值下降25%~75%左右。
3)正火区 加热温度约为850~1 100°C,属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织,其力学性能优于母材。
4)部分相变区 加热温度约为727~850°C。只有部分组织发生转变,冷却后组织不均匀,力学性能较差。

⑹ 常用的焊接接头有哪些

焊接接头
的主要基复本形式有四种:对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头。对接接头是将两块钢板的边缘相对配置,并使其表面成一直线而结合的接头。这种接头能承受较大的静力和震动载荷,所以是焊接结构中最常用的接头形式。
T型接头是两个构件相互垂直或倾斜成一定角度而形成的焊接接头。这种接头
焊接操作
时比较困难,整个接头
承受载荷
的能力,特别是承受震动载荷的能力比较差。由于结构件组成的
复杂多样性
,这种接头在焊接结构中也是较为常见的形式之一。
角接接头是将两块钢板配置成直角或某一制定的角度,而在板的顶端边缘上焊接的接头。角接接头不仅用于板与板之间的有角度连接,也常用于管与板之间,或管与管之间的有角度连接。
搭接接头是将两块钢板相叠,而在相叠端的边缘采用
塞焊
、开槽焊进行焊接的接头形式。这种接头的强度较低,只能用于不太重要的焊接构件中。
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⑺ 点焊头是什么材料

常规类点焊头有铬锆铜、氧化铝铜、铍铜、钨铜 等,根据不同行业不同产品材质进行选择,例如 铬锆铜点焊头 一般情况下点焊机厂家都是通配此材质,它可以点焊冷热扎板,不锈钢板,如在点焊机功率大的情况下,可以选择铍铜点焊头;氧化铝铜点焊头一般针镀锌板焊接,因为里面化学物质和硬度最适合镀锌板,其他材质焊件反而因为他的硬度高而影响他的导电率。具体详情可以点击这个查看咨询的点焊头材质的选择

⑻ 常用的钎焊材料都有哪些你知道吗

碳素钢及低合金钢的钎焊:碳素钢表面的氧化物为FeO,Fe2O3等。低合金结构钢表面除了生成氧化铁以外,还可能生成合金元素的氧化物。除了铬、铝的氧化物影响较大以外,其它氧化物都较易清除。钎料:碳素钢、低合金钢软钎焊时,可采用各种软钎料,其中以锡铅钎料应用最广泛。使用HISnYb10锡铅钎料钎焊的低碳钢接头抗拉强度为93MPa,抗切强度为37MPa。当采用HlSnrbs8-2钎料时,则分别提高到113MPa及49MPa。当采用铜、铜基钎料及银基钎料进行硬钎焊时,可获得较高的接头强度。例如使用HUL钎料时,接头抗拉强度为323MPa,抗切强度为a o当使用BAg40Cuf-nUd钎料时,则分别提高到38sMPa及203MPa。钎剂:软钎焊时,钎剂采用氯化锌水溶液或氯化锌、氯化钱水溶液。使用铜基钎料时,采用硼砂硼酸类钎剂或Q7301。用银基钎料时,采用QJ1o1,QJ1o2等。

不锈钢的钎焊:由于不锈钢含有铬、钥、钦等合金元素,所以它的表面氧化物种类也很多,其中铬及钦的氧化物化学稳定性最好。必须采用活性很强的钎剂以及保护气体或真空度高的钎焊方法。钎料:根据钎焊件的使用要求、钎焊接头的性能、钎焊温度等,可选用不同的软钎料及硬钎料。钎剂;由于铬会形成稳定的氧化物,因此应该采用活性很强的钎剂。软钎焊时,必须采用氯化锌盐酸溶液、氯化锌一氯化钱盐酸溶液或磷酸。硬钎焊时,在用银铜锌、银铜锌锡钎料时可采用Q7101,QJⅣ2。用铜基钎料钎焊时,应采用含氟化钙的QJZOOo。

⑼ 什么叫焊接材料包括哪些内容

焊接时所用的耗材,焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。

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