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金属焊接有什么特点

发布时间:2023-06-05 06:49:08

A. 有色金属的焊接都有哪些特点

压力容器设备中,除广泛使用碳钢、低合金钢及不锈钢外,有色金属如钛及钛合金、镍及镍基合金、铜及铜合金、铝及铝合金的应用也日益增多。由于这些有色金属具有不锈钢所不能比的优点,所以在一些特殊的重要场合已占有主导地位。
一、镍基耐蚀合金的焊接
镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能,镍基耐蚀合金在200℃~1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀,同时具有良好的高温和低温力学性能。在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢无法取代的优良材料。纯镍一般在工业中应用较少,但在镍中添加入铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后,通过固溶强化,不但改善其力学性能,而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀,使其具有优良的耐腐蚀性。
1、镍基耐蚀合金的焊接特点
①易产生焊接热裂纹
由于镍基合金为单相奥氏体组织,所以与不锈钢相比,具有高的焊接热裂纹敏感性,特别是焊缝易产生多边化晶间裂纹。这种裂纹一般为微裂纹,焊后对焊缝进行着色检查时,短时间都发现不了,但经过一段时间后,才显露出来。这说明裂纹非常微细,但有时也能发展为较宽的宏观裂纹。如果在单相奥氏体焊缝中加人固溶强化的钼、钨、锰、铬、铌等元素,就可有效地抑制镍基合金焊缝多边化结晶的发展,从而显著提高抗热裂纹能力。限制线能量,避免采用大线能量焊接也有利于防止热裂纹的产生。此时注意,如果线能量过小,会加速焊缝的凝固结晶速度,更易形成多边化晶界,在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。
②液态金属流动性差,焊缝熔深浅
这是镍基合金的固有特性。靠加大焊接电流不是解决此问题的办法,因为电流增加会引起裂纹和气孔,降低接头的耐蚀性能,所以为了获得良好的焊缝成形,应采用小摆动工艺,另外要加大坡口角度,减小坡口钝边。
2、镍基耐蚀合金的焊接要点
镍基合金一般可采用与奥氏体不锈钢相同的焊接方法进行焊接。这里就最常用的钨极气体保护焊和焊条电弧焊进行论述。无论是何种焊接方法,焊前一定要彻底清理焊接区表面,镍基合金对污染物的危害极为敏感,母材应尽可能在固溶状态下焊接。
①钨极气体保护焊是应用最广泛的,几乎适合于任何一种可熔焊的镍基合金,特别适合于薄件和小截面构件。保护气体最常用的是氩气,它成本低,密度大,保护效果好。氩气中加5%氢气,有还原作用,一般只用于第一层焊道和单道焊,多层焊的其余焊道可能要产生气孔。氦气保护焊应用较少,但有如下特点,氦气导热大,向熔池线能量比较大,能提高焊接速度,减少了气孔的可能性,但氦弧焊,电流小于60A时,电弧不稳定。
钨极气体保护焊焊一般使用直流正接,采用高频引弧以及电流衰减的收弧技术。在保证焊透的条件下,应采用较小的焊接线能量,多层焊时应控制层间温度,焊接析出强化合金及热裂纹敏感性大的合金时,更要注意控制层间温度。弧长尽量短,薄件焊接时焊枪可不作摆动,但厚板多层焊时,为使熔敷金属与母材及前道焊缝充分熔合,焊枪仍可适当的摆动。为保证单面焊完全焊透需要用带凹形槽的铜衬垫,通以保护气体进行反面保护。为加强焊接区的保护效果,也可在焊嘴后侧加一辅助输入保护气体的拖罩。
②使用焊条电弧焊时焊接镍基合金时,由于焊条含合金元素多,且要求防止热裂纹,一般镍基合金焊条的药皮类型为碱性药皮,采用直流反接。为了防止合金元素的烧损和控制线能量,焊接时要求尽可能采用小规范,与同规格的不锈钢焊条相比,电流可降低20%~30%。由于液态金属的流动性差,为防止未熔合和气孔等缺陷,一般要求在焊接过程中适当摆动,但不能过大。在焊缝接口再引弧时,应采用反向引弧技术,以利调整接口处焊缝平滑并且能有利于抑制气孔的发生。采用逆向收弧,把弧坑填满,防止弧坑裂纹,必要时要对弧坑进行打磨。
二、钛及钛合金的焊接
钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能,在氧化性、中性及有氯离子介质中,其耐腐蚀性优于不锈钢,有时甚至为普通奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的10倍。工业纯钛塑性好,但强度较低,具有良好的低温性能,其线膨胀系数和热导率都不大,这都不会给焊接带来困难。钛合金的比强度大,又具有良好的韧性和焊接性,在航天工业中应用最为广泛。钛及钛合金在我国现行标准中按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金和α+β钛合金三类,分别用TA、TB和TC表示。在石化行业中的压力容器设备中,牌号为TA2这种工业纯钛使用为居多。
1、钛及钛合金的焊接特点
①杂质元素的沾污引起脆化
钛是一种活性元素,特别是在焊接高温下非常容易吸收氮、氢、氧,从而使焊缝的硬度、强度增加,塑性、韧性降低,引起脆化。碳也会与钛形成硬而脆的TiC,易引起裂纹。因此,钛及钛合金焊接时必须进行有效的保护,防止空气或其他因素的污染。因此钛及钛合金焊接不能采用气焊或焊条电弧焊方法进行,否则接头满足不了焊接质量要求,一般只能采用氩气保护或在真空下焊接。
②焊接相变引起的接头塑性下降
常用的工业纯钛为α合金,焊接时由于钛导热差、比热小、高温停留时间长、冷却速度慢,易形成粗大结晶;若采用加速冷却,又易产生针状α组织,也会使塑性下降。
③产生焊接裂纹
钛合金焊接时产生的焊接热裂纹的几率极小,只有当焊丝或母材质量不问题时才可能产生热裂纹。由氢引起的冷裂纹是钛合金焊接时应注意防止的,焊接时熔池和低温区母材中的氢向热影响区扩散,引起热影响区含氢量增加,造成热影响区出现延迟裂纹。
④气孔
钛及钛合金焊接时气孔是最常见的焊接缺陷。焊丝或母材表面清理不干净或氩气不纯都会造成气孔产生,因此保护气-氩气纯度要求在99.99%以上,焊丝及工件表面要酸洗、净水冲洗后烘干。
2、钛及钛合金的钨极氩弧焊
钛及钛合金焊接时采用最多的就是钨极氩弧焊,对于较厚的工件也可采用熔化极氩弧焊,对于技术要求严格的航天工业中一些重要设备经常也采用真空电子束焊接。
①焊丝的选用。焊丝的选用应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后状态的抗拉强度不低于母材退火状态的标准抗拉强度下限值,焊缝焊后状态的塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当,焊接性能良好,能满足钛容器制造和使用的要求。
焊丝中的氮、氧、碳、氢、铁等杂质元素的标准含量上限值应大大低于母材中杂质元素的标准含量上限值。不允许从所焊母材上裁条充当焊丝,应采用JB/T4745-2002《钛制焊接容器》中附录D中的焊丝用作钛容器用焊丝。杂质元素含量不高于JB/T4745-2002中附录D的其他标准的焊丝也可使用。
一般情况下可按表根据所焊母材牌号来选择相应的焊丝牌号,并通过JB/T4745-2002中附录B的焊接工艺评定验证。
不同牌号的钛材相焊时,一般按耐蚀性能较好和强度级别较低的母材去选择焊丝材料。
②保护气体的选用。焊接用氩气纯度不应低于99.99%,露点不应高于-50℃,且符合GB4842-1984的规定。当瓶装氩气的压力低于0.5MPa时不宜使用。
③钨极。钨极氩弧焊时推荐采用铈钨电极。电极直径应根据焊接电流大小选择,电极端部应为圆锥形。
钛及钛合金氩弧焊时,最关键的是要将焊接高温区与空气隔离开,为了有效地进行保护,焊炬喷嘴、拖罩和背面保护装置通以适量流量的氩气是极其重要的。焊缝及近缝区颜色是衡量保护效果的标志,银白色、浅黄色表示保护效果好,深黄色为轻微氧化,一般情况下还是允许的,金紫色表示中度氧化,深蓝色表示严重氧化,至于灰白色是不允许的,表示焊缝已经变质,必须报废重焊。
三、铝及铝合金的焊接
压力容器中常用纯铝、铝-锰合金和铝-镁合金。铝锰合金仅可变形强化,其强度比纯铝略高,成形工艺及耐蚀性、焊接性好。铝镁合金仅可变形强化,其ω(Mg)一般为0.5%~7.0%,与其他铝合金相比,铝镁合金具有中等强度,其延性、焊接性能、耐蚀性良好。
铝在空气和氧化性水溶液介质中,表面产生致密的氧化铝钝化膜,因而在氧化性介质中具有良好的耐蚀性。铝在低温下与铁素体钢不同,不存在脆性转变,铝容器的设计温度可达-269℃。
1、铝及铝合金焊接特点
铝极易氧化,在常温空气中即生成致密的A12O3薄膜,焊接时造成夹渣,氧化铝膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。焊接时,对熔化金属和高温金属应进行有效的保护。
铝的线膨胀系数约为钢的2倍,铝凝固时的体积收缩率也比钢大得多,铝焊接时熔池容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。
铝及铝合金液体熔池易吸收氢等气体,当焊后冷却凝固过程中来不及析出,在焊缝中形成气孔。
当母材为变形强化或固溶时效强化时,焊接热影响区强度将下降。
2、焊接方法
铝及铝合金适用的方法很多,压力容器上施焊时,经常采用钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊,这两种焊接方法热量比较集中,电弧燃烧稳定,由于采用隋性气体,保护良好,容易控制杂质和水分来源,减少热裂纹和气孔的发生,焊缝质量优良,钨极氩弧焊一般用于薄板,熔化极气体保护焊用于厚板。
3、焊丝材料
选用的焊丝应使焊缝金属的抗拉强度不低于母材(非热处理强化铝为退火状态,热处理强化铝为指定值)的标准抗拉强度下限值或指定值,并使焊缝金属的塑性和耐蚀性不低于或接近于母材,或满足图样要求。
为保证焊缝的耐蚀性,在焊接纯铝时宜用纯度与母材相近或纯度比母材稍高的焊丝。在焊接铝镁合金或铝锰合金等耐蚀铝合金时,宜采用含镁量或含锰量与母材相近或比母材稍高的焊丝。
焊丝可从GB/T10858-1989《铝及铝合金焊丝》中选取,也可从化学成分与变形铝及铝合金相同(符合GB/T3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》)的丝材中选取,如按(GB/T3197-2001《焊条用铝合金线》。
常用的保护气体有氩气和氮气,其气体纯度应大于99.9%。
由于铈钨极化学稳定性好,阴极斑点小,压降低,烧损少,易于引弧,电弧稳定性好。宜选用铈钨极。
三、铜及铜合金的焊接
常用的铜及铜合金有四种:纯铜,黄铜,青铜和白铜。在压力容器中纯铜与黄铜使用较多。
纯铜是ω(Cu)不低于99.5%的工业纯铜,具有良好的导电性、导热性,良好的常温和低温塑性,以及对海水等的耐腐蚀性,纯铜中的杂志如氧、硫、铋等都不同程度地降低纯铜的优良性能,增加材料的冷脆性和接头中出现热裂纹的倾向。黄铜系铜和锌组成的二元合金,黄铜与纯铜强度、硬度和耐腐蚀能力都高,且具有一定塑性,能很好承受热加工和冷加工,ω(Zn)在<30%~40%的黄铜具有α相与少量的β相,因而提高了强度、塑性、耐蚀性、但对焊接性不利。
1、铜及铜合金焊接特点
铜及铜合金导热率高,线胀系数和收缩率大,当焊接线能量不足时,则容易产生未熔合、未焊透,焊后变形也较严重,外观成形差。焊接时,铜能与其中杂质生成多种低熔点共晶,在焊接应力作用下产生热裂纹,杂质中以氧的危害性最大。
熔焊铜及铜合金时,由于溶解的氢和氧化还原反应引起气孔,几乎分布在焊缝的各个部位。同时,由于晶粒严重长大,杂质和合金元素的掺人,有用合金元素的氧化、蒸发,使焊接接头性能发生很大的变化。
2、焊接方法
焊接铜及铜合金需要大功率、高能束的熔焊热源,热效率越高,能量越集中愈有利,不同厚度的材料对于不同焊接方法有其适应性,薄板焊接以钨极氩弧焊、焊条电弧焊和气焊为好,中板以熔化极气体保护焊和电子束焊较合适,厚板则建议使用埋弧焊、MIG焊和电渣焊。
3、焊接材料
①焊条
焊条电弧焊用焊条分为纯铜、青铜两类,由于黄铜中的锌容易蒸发,因而极少采用焊条电弧焊。纯铜焊条型号ECu为低氢型药皮,用于焊接脱氧或无氧铜结构件,在大气及海水中具有良好的耐腐蚀性。
②埋弧焊用焊丝与焊剂
埋弧焊的特点是电热效率高,对熔池的保护效果好。大、中厚度铜焊件的焊接工艺与钢基本相同,可选用高硅高锰焊剂HJ431,但可能发生合金元素向焊缝过渡,对接头性能要求高的焊件宜选用HJ260、HJ150。焊丝则选用纯铜焊丝、青铜焊丝、焊接纯铜和黄铜。
③气体保护焊用焊丝
铜薄板和中板焊接,使用气保焊逐渐取代气焊、焊条电弧焊,电极一般采用钍钨极(EWTh-2)。焊接纯铜,一般选用含有ω(Si)0.5%,ω(P)0.15%或ω(Ti)0.3%~0.5%脱氧剂的无氧铜焊丝,如HSCu。焊接普通黄铜,采用无氧铜加脱氧剂的锡青铜焊丝,如HSCuSn。对高强度黄铜则采用青铜加脱氧剂的硅青铜焊丝或铝青铜焊丝,如:HSCuAl、HSCuSi等。
保护气体则选用氩气(Ar)或Ar+He(Ar+He混合比50/50或30/70),采用Ar+He混合气体的最大优点是可以改善焊缝金属的润湿性,提高焊接质量。由于氦气保护时输入热量比氩气保护时大,故可降低预热温度。
4、焊接工艺
①焊前要预热或在焊接过程中采取同步加热的措施。
②严格限制铜中的杂质含量,通过焊丝加人硅、锰、磷等合金元素,增加对焊缝的脱氧能力,选用能获得α+β组织的焊丝等措施防止焊接接头裂纹与减少气孔。
③控制焊后冷却速度,防止焊接变形。

B. 电焊焊接有什么特点

焊条电弧焊的优点

1)设备简单,维护方便。焊条电弧焊使用的交流和直流焊机都比较简单,焊条操作时不需要复杂的辅助设备,只需要配备简单的辅助工具。这些焊机结构简单,价格便宜,维护方便,购置设备的投资少,这是它广泛应用的原因之一。

2)不需要辅助气体防护,焊条不但能提供填充金属,而且在焊接过程中能够产生保护熔池和焊接处避免氧化的保护气体,并且具体较强的抗风能力。

3)操作灵活,适应性强。焊条电弧焊适用于焊接单件或小批量的产品,短的和不规则的、空间任意位置的以及其他不易实现机械化焊接的焊缝。凡焊条能够达到的地方都能进行焊接,可达性好,操作十分灵活。

4)应用范围广,适用于大多数工业用金属和合金的焊接。选用合适的焊条不仅可以焊接碳钢、低合金钢,而且还可以焊接高合金钢以及有色金属;不但可以焊接同种金属,而且可以焊接异种金属,还可以进行铸铁焊补和各种金属材料的堆焊等。

3、焊条电弧焊的缺点

1)对焊工操作技术要求高、焊工培训费用大。焊条电弧焊的焊接质量除靠选用合适的焊条、焊接工艺参数和焊接设备外,主要靠焊工的操作技术和经验保证,即焊条电弧焊的焊接质量在一定程度上决定于焊工操作技术。因此必须经常进行焊工培训,所需要的培训费用很大。

2)劳动条件差。焊条电弧焊主要靠焊工的手工操作和眼睛观察完成过程,焊工的劳动强度大。并且始终处于高温烘烤和有毒的烟尘环境中,劳动条件比较差,因此要加强劳动保护。

3)生产效率低。焊条电弧焊主要依靠手工操作,并且焊接工艺参数选择范围小。另外焊接时要经常更换焊条,并要经常进行焊道熔渣的清理,与自动焊相比,焊接生产效率低。

4)不适用特殊金属以及薄板的焊接。对于活泼金属和难溶金属,由于这些金属对氧的污染非常敏感,焊条的保护作用不足以防止这些金属氧化,保护效果不够好,焊接质量达不到要求,所以不能采用焊条电弧焊。低熔点金属及其合金由于电弧的温度对其来讲太高,也不能采用焊条电弧焊进行焊接。

C. 焊接的主要特点是什么2.什么叫金属焊接性如何评价金属焊接性

焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件产生原子间结合的一种连接工艺方法。其特点有:
(1)连接性能好 焊缝具有良好的力学性能,能耐高温、高压、能耐低温、具有良好的密 封性、导电性、耐蚀性和耐磨性等。
(2)省料、省工、成本低 采用焊接方法制造金属结构,一般比铆接节省金属材料10%-20%。
(3)重量轻 采用焊接方法制造船舶、车辆、飞机、飞船、火箭等运载工具,可以减轻自 重,提高运载能力。
(4)简化工艺 可以采用焊接方法制造重型、复杂的及其零部件,简化铸造和锻造工艺, 以及简化切削加工工艺。
金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应能力,在一定焊接工艺的条件下,能否获得优质的焊接接头和焊接接头能否在使用条件下安全运行的一种评价尺度。
金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,主要指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。从广义来说“焊接性”这一概念还包括“可用性’和“可靠性”。焊接性取决于材料的特性和所采用的工艺条件。金属材料的焊接性不是静止不变的,而是发展的,例如原来认为焊接性不好的材料,随着科学技术的发展,有了新的焊接方法而变为易于焊接,即焊接性变好了。因此我们不能离开工艺条件来泛谈焊接性问题。

焊接性包括两方面的内容:一是接合性能,即在一定的焊接工艺条件下,形成焊接缺陷的敏感性;二是实用性能,即在一定焊接工艺条件下,焊接接头对使用要求的适应性。

工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,能否获得优质、致密、无缺陷焊接接头的能力。
分析研究金属的工艺焊接性时,必然要涉及到焊接过程。对于熔化焊来讲,焊接过程一般都要经历传热的冶金反应。因此,把工艺焊接性又分为热焊接性和冶金焊接性。
(1)热焊接性:热焊接性是指在焊接热过程中,对焊接热影响区组织性能产生缺陷的影响程度。用它来评定被焊金属对热的敏感性(晶粒长大和组织性能变化等),热焊接性主要与被焊材质及焊接工艺条件有关。
(2)冶金焊接性:冶金焊接性是指冶金反应对焊接性能和产生缺陷的影响程度。它包括合金元素的氧化、还原、蒸发。氢、氧、氮的溶解,对气孔、夹杂物、裂纹等缺陷的敏感性,它们是影响焊缝金属化学成分和性能的重要方面。

D. 铝及铝合金的焊接特点有哪些

由于铝及铝合金所具有独特的物理化学性能,在焊接过程中会产生一系列的困难和特点,具体表现有以下几点:
(1) 强的氧化能力:铝与氧的亲和力很大,在空气中碧者极易与氧结合生成致密结实的A1<sub>2</sub>03薄膜,厚度约0.1pm。Al203的熔点高达2 050T,远远超过铝合金的熔点,而且密度大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合。因此,为保证焊接质量,焊接前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化。对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。
(2) 热导系数和比热容等都很大(约比钢大1倍多),在焊接过程中大量的热量能被迅速传导到基本金属内部,因此焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量。为获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施。
(3) 热裂纹倾向性大:铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的两倍,凝固时的体积收缩率达6. 5%左右。因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹,这是铝合金尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。生产中常采用调整焊丝成分的方法防止裂纹的产生,如焊丝SAlSi5。采用合理的焊接工艺对于防止热裂纹的产生也是有利的和必要的。
(4) 容易形成气孔:焊接接头中的气孔是铝及合金焊接时易产生的另一个常见的缺陷,氢是熔焊时产生气孔的主要原因。铝及铝合金时的液体熔池很容易吸收气体,高温下溶入的大量气体,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,而聚集在焊缝中形成气孔。弧柱气氛中的水分,焊接材料液脊及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊缝气体中氢的主要来源,因此焊接前必须严格清理,并合理选择焊接工艺防止气孔的产生。
(5) 焊接热对基体金属有影响:焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,会使基体金属近缝区某些部位的力学性能变坏,对于冷作硬化的合金也是如此,使接头性能弱化,并且焊接热输入越大,性能降低的程度也愈严重。
(6) 无色泽变化:铝及铝合金从固态变闹慧渗成液态时,无明显的色泽变化。因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。

E. 焊接的分类和特点

金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.

在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,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。

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,因而没有像熔焊那样的,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。

(5)金属焊接有什么特点扩展阅读

焊接注意事项:

一、电弧的长度

电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。

二、焊接速度

适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。

保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。

F. 焊接的主要特点是什么2.什么叫金属焊接性如何评价金属焊接性

焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件产生原子间结合的一种连接工艺方法。其特点有:
(1)连接性能好
焊缝具有良好的力学性能,能耐高温、高压、能耐低温、具有良好的密
封性、导电性、耐蚀性和耐磨性等。
(2)省料、省工、成本低
采用焊接方法制造金属结构,一般比铆接节省金属材料10%-20%。
(3)重量轻
采用焊接方法制造船舶、车辆、飞机、飞船、火箭等运载工具,可以减轻自
重,提高运载能力。
(4)简化工艺
可以采用焊接方法制造重型、复杂的及其零部件,简化铸造和锻造工艺,
以及简化切削加工工艺。
金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应能力,在一定焊接工艺的条件下,能否获得优质的焊接接头和焊接接头能否在使用条件下安全运行的一种评价尺度。
金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,主要指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。从广义来说“焊接性”这一概念还包括“可用性’和“可靠性”。焊接性取决于材料的特性和所采用的工艺条件。金属材料的焊接性不是静止不变的,而是发展的,例如原来认为焊接性不好的材料,随着科学技术的发展,有了新的焊接方法而变为易于焊接,即焊接性变好了。因此我们不能离开工艺条件来泛谈焊接性问题。
焊接性包括两方面的内容:一是接合性能,即在一定的焊接工艺条件下,形成焊接缺陷的敏感性;二是实用性能,即在一定焊接工艺条件下,焊接接头对使用要求的适应性。
工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,能否获得优质、致密、无缺陷焊接接头的能力。
分析研究金属的工艺焊接性时,必然要涉及到焊接过程。对于熔化焊来讲,焊接过程一般都要经历传热的冶金反应。因此,把工艺焊接性又分为热焊接性和冶金焊接性。
(1)热焊接性:热焊接性是指在焊接热过程中,对焊接热影响区组织性能产生缺陷的影响程度。用它来评定被焊金属对热的敏感性(晶粒长大和组织性能变化等),热焊接性主要与被焊材质及焊接工艺条件有关。
(2)冶金焊接性:冶金焊接性是指冶金反应对焊接性能和产生缺陷的影响程度。它包括合金元素的氧化、还原、蒸发。氢、氧、氮的溶解,对气孔、夹杂物、裂纹等缺陷的敏感性,它们是影响焊缝金属化学成分和性能的重要方面。

G. 焊接的特点有哪些

常用焊接方法及特点
一、什么是钎焊?钎焊是如何分类的?钎焊的接头形式有何特点?
钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。
根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。
(1)软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70MPa)。
(2)硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200MPa)。
钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此,钎焊一般采用搭接接头和套件镶接,以弥补钎焊强度的不足。

H. 异种金属材料焊接的特点及焊接要点

1、异种材料的熔点相差越大,越难进行焊接。
这是因为熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界,会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊接接头难以焊合。例如焊接铁与铅时(熔点相差很大),不仅两种材料在固态时不能相互溶解,而且在液态时彼此之间也不能相互溶解,液态金属呈层状分布,冷却后各自单独进行结晶。
2、异种材料的线膨胀系数相差越大,越难进行焊接。
线膨胀系数越大的材料,热膨胀率越大,冷却时收缩也越大,熔池结晶时会产生很大的焊接应力。这种焊接应力不易消除,结果会产生很大的焊接变形。由于焊缝两侧材料承受的应力状态不同,容易导致焊缝及热影响区产生裂纹,甚至导致焊缝金属与母材的剥离。
3、异种材料的热导率和比热容相差越大,越难进行焊接。
材料的热导率和比热容会使焊缝金属的结晶条件变坏,晶粒严重粗化,并影响难熔金属的润湿性能。因此,应选用强力热源进行焊接,焊接时热源的位置要偏向导热性能好的母材一侧。
4、异种材料的电磁性相差越大,越难进行焊接。
因为材料的电磁性相差越大,焊接电弧越不稳定,焊缝越差。
5、异种材料之间形成的金属间化合物越多,越难进行焊接。
由于金属间化合物具有较大的脆性,容易导致焊缝产生裂纹、甚至断裂。
6、异种材料焊接过程中,由于焊接区金相组织的变化或新生成的组织,使焊接接头的性能恶化,给焊接带来很大的困难。
接头熔合区和热影响区的力学性能较差,特别是塑韧性的明显下降。由于接头塑韧性的下降以及焊接应力的存在,异种材料焊接接头容易产生裂纹,尤其是焊接热影响区更容易产生裂纹,甚至发生断裂。
7、异种材料的氧化性越强,越难进行焊接。
如用熔焊方法焊接铜和铝时,熔池中极易形成铜和铝的氧化物。冷却结晶时,存在于晶粒边界的氧化物能使晶间结合力降低。
8、异种材料焊接时,焊缝和两种母材金属难以达到等强的要求。
这是由于焊接时熔点低的金属元素容易烧损和蒸发,从而使焊缝的化学成分发生变化,力学性能降低,尤其是焊接异种有色金属时更为显著。

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