金属材料知识介绍

目

0 版本号 版本说明 编制人 审核人 批准人 发布日期 录

0 / 13

1．焊接基础知识………………………………………………………………………………………………………….3 1.1焊接方法分类………………………………………………………………………………………………….3

1.2 焊接电弧……………………………………………………………………………………………………… .3 1.3焊条的组成和作用……………………………………………………………………………………….…4 1.4焊条的分类…………………………………………………………………………………………………… .4 2. 几种常见的焊接方法…………………………………………………………………………………………….. 5 3. 金属材料的焊接性能…………………………………………………………………………………………… .6

3.1焊接性能………………………………………………………………………………………………………. .6 3.2影响焊接接头性能的因素……………………………………………………………………………….7 3.3不同钢材的焊接性能分析…………………………………………………………………………….. 7 3.4焊接接头的缺陷及防止措施…………………………………………………………………………..6 4．焊接结构设计………………………………………………………………………………………………………….10

4.1 焊接结构材料选择…………………………………………………………………………………………10 4.2 焊接结构的工艺性………………………………………………………………………………………..10 5． 焊接接口的形式和坡口…………………………………………………………………………………………12 5.1接口形式………………………………………………………………………………………………………….12 5.2 坡口形式的选择 ………………………………………………………………………………………………...13

1 / 13

1.焊接的基本知识

1.1 焊接方法分类

定义：利用原子间的扩散与结合，使分离的金属材料牢固地连接起来，成为一个整体的过程。

原子之间的扩散与结合，通常采用加热、加压或两者并用。可以用填充材料（或不用）， 将金属加热到熔化状态。

焊接方法分类：

电弧焊 气 焊 熔化焊 电渣焊 基本焊接方法

电子束焊 压力焊

激光焊

钎 焊 手工电弧焊 埋弧焊 气体保护焊 等离子弧焊 1）熔焊: 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。

2）压焊: 焊接过程中，必须对焊件施加压力（加压或加热），以完成焊接的方法称为压焊。 3）钎焊: 钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

1.2. 焊接电弧

由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久放电现象称为焊接电弧。电弧燃烧后，弧柱中充满了高温电离气体， 放出大量的热能和强烈的光。焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图1-1所示。阴极区是电弧紧靠负电极的区域， 阴极区很窄，约为0.1um-0.01um，温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域，阳极区较阴极区宽，约为10um-1um，温度约为2600K。电弧阳极区和阴极区之间的部分称为弧柱，弧柱区温度最高，可达6000K-8000K。焊接电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距离称为弧长。

2 / 13

1.3 . 焊条的组成和作用

定义：焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成。 焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又溶化作为填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属；

药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，主要作用是在焊接过程中造气，起保护作用，防止空气进入焊缝；同时具有冶金作用，如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；并具有稳弧、脱渣等作用，以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美观的焊缝。 1.4. 焊条的分类

(1) 焊条按熔渣的化学性质分为两大类

1）酸性焊条 ：溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、MnO等氧化 物。由于焊缝金属中氧和氢含量较多，因而塑性、韧性较低，酸性焊条一般可以交直流两用。

2）碱性焊条 ：熔渣呈碱性，药皮的主要成分为CaCo3和CaF2 ，并有较多的铁合金作为脱氧剂和渗合金剂，因此药皮具有足够的脱氧能力。用碱性焊条焊接时，由于焊缝中氧和氢含量较少，非金属夹杂物也较少，故具有较高的塑性和冲击韧性。一般焊接重要结构或刚性较大的结构，以及可焊性较差的钢材均采用碱性焊条

(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。 (3) 焊条型号

由国家标准分别规定各类焊条的型号编制方法。如标准规定碳钢焊条型号为\××××\，其中，字母\表示焊条；前二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；第三位数字表示焊接位置，\及\表示焊条适用于全位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）焊接，\为平焊及平角焊，\表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流

3 / 13