第一篇：材料焊接性總結(jié)

第二章： 1.金屬焊接性：

金屬能否適應(yīng)焊接加工而形成完整的、具備一定使用性能的焊接接頭的特性。它的內(nèi)涵：1）是否適合焊接加工 2）焊后使用可靠性

2.金屬的焊接性的分析方法:

（一）從金屬特性分析金屬焊接性

1、利用金屬本身的化學(xué)成分分析

（1）碳當(dāng)量法:指將各種元素按相當(dāng)于若干含碳量折合并疊加起來求得所謂碳當(dāng)量，用其來估計冷裂傾向的大小。CE=C+Mn/6+Ni+Cu/15+Cr+Mo+V/

(2)焊接冷裂紋敏感指數(shù)Pc=C+Si/30+Mn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B+δ/600+H/60（%）.2、利用金屬本身的物理性能分析:

3、利用金屬本身的化學(xué)性能分析

4、利用合金相圖分析

（二）從焊接工藝條件分析焊接性:

1、熱源特點

2、保護方法

3、熱循環(huán)控制

4、其他工藝因素 3.焊接性試驗的內(nèi)容:

（一）焊縫金屬抗熱裂的能力

（二）焊縫及熱影響區(qū)金屬抗冷裂紋的能力

（三）焊接接頭抗脆性轉(zhuǎn)變的能力

（四）焊接接頭的使用性能 4.常用焊接性試驗方法:

（一）斜Y坡口焊接裂紋試驗法: 此法主要用于評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋的敏感性。(二)插銷試驗: 此法是測定鋼材焊接熱影響區(qū)冷裂紋敏感性的一種定量試驗方法。測定加載16~24 h而不斷裂的最大應(yīng)力σcr

（三）壓板對接焊接裂紋試驗法

（四）可調(diào)拘束裂紋試驗 第三章：

※熱軋及正火鋼

1、熱軋鋼 供貨狀態(tài)：熱軋態(tài) 性能特點：強度最低 σs294～392MPa，具有滿意的綜合力學(xué)性能和加工工藝性能，價格便宜 成分特點：熱軋鋼屬于C-Mn 或 Mn-Si系的鋼種，有時用一些V、Nb等代替部分Mn?；境煞郑篊≤0.2%,Si≤0.55,Mn≤1.5%

強化機制：主要以固溶強化為主

典型鋼種：Q345(16Mn)、14MnNb、Q294(09MnV)

2、正火鋼（1)正火態(tài)供貨的鋼性能特點：最低強度σs343～450MPa，具有比熱軋鋼更高的強度和塑韌性成分特點：0.15～0.2%C，在C-Mn、Mn-Si系的基礎(chǔ)上加入一些碳化物和氮化物生成元素V、N b、Ti等強化機制：在固溶強化的基礎(chǔ)上，通過沉淀強化和細(xì)化晶粒來進一步提高強度和保證韌性 典型鋼種：Q390(15MnTi、15MnVN)等。（2)正火＋回火態(tài)供貨的鋼 性能特點：最低強度σs490MPa。具有比正火態(tài)鋼更好的強度和中溫性能成分特點：Mn-Mo系列低碳低合金鋼，0.15～0.2%C，在C-Mn、Mn-Si系的基礎(chǔ)上加入Mo、Nb等

強化機制：在固溶強化的基礎(chǔ)上，通過沉淀強化和細(xì)化晶粒來進一步提高強度和保證韌性,同時還需通過回火改善韌性

典型鋼種：Q490(18MnMoNb)、14MnMoV、（3)微合金控軋鋼

性能特點：在控軋狀態(tài)可以達(dá)到正火狀態(tài)的質(zhì)量，具有高強、高韌和良好的焊接性能成分特點：在C-Mn基礎(chǔ)加入微量Nb、V、Ti等，同時降C、降S.強化機制：多元微合金化＋控軋在固溶強化的基礎(chǔ)上，通過細(xì)化晶粒+沉淀強化以及控扎改善夾雜物形態(tài)、分布，減少夾雜物數(shù)量（提高純凈度）典型鋼種：X60、X65、X70、X80等 熱軋、正火鋼的焊接性分析

這類鋼焊接性問題表現(xiàn)為焊接引起的各種缺陷，主要是各類裂紋；焊接時材料性能的變化，主要是脆化。

（一）熱裂紋傾向

（二）冷裂紋

冷裂是這類鋼焊接時的主要問題

淬硬組織是引起冷裂紋的決定因素，因此評價這類鋼的冷裂敏感性可以通過分析淬硬傾向來進行。1.通過SHCCT圖來評價2.通過碳當(dāng)量分析3.通過HAZ最高硬度來評價。熱軋鋼的含碳量雖然不高，但含有少量的合金元素，因此這類鋼的淬硬性比低碳鋼大一些。正火鋼的強度級別較高，合金元素的含量較多，與低碳鋼相比，焊接性差別較大。18MnMoNb與15MnVN相比，前者的淬硬性高于后者，故冷裂敏感性也比較大。影響因素：淬硬組織，擴散氫含量，拘束度。

（三）再熱裂紋

（四）層狀撕裂

（五）熱影響區(qū)的性能變化 在這類鋼中熱影響區(qū)的性能變化與所焊的鋼材的類型和合金系統(tǒng)有很大關(guān)系熱影響區(qū)主要性能變化是過熱區(qū)的脆化問題，合金元素含量較低的鋼中有時還會出現(xiàn)熱應(yīng)變脆化

熱軋、正火鋼的焊接工藝特點：

（一）焊接材料的選擇需考慮兩方面的問題：焊縫沒有缺陷；滿足使用性能要求。

1．選擇相應(yīng)強度級別的焊接材料（等強原則）

2.必須考慮熔合比和冷卻速度的影響

3.同時考慮對焊縫金屬的使用性能提出的特殊要求

（二）焊接工藝參數(shù)的確定

1.焊接方法無特殊要求

2.焊接線能量的選擇 主要取決于過熱區(qū)的脆化和冷裂兩個因素 1）.焊接含碳量較低的熱軋鋼及正火鋼時，因淬硬傾向較小，從過熱區(qū)的塑性和韌性出發(fā)，線能量偏小些更有利（可避免粗晶脆化及碳化物過熱溶解）2）焊接含碳量較高的熱軋鋼時，因淬硬傾向增加及冷裂傾向增加，故寧可選線能量大些.3）對于含碳量和合金元素較高的正火鋼，因淬硬傾向大，線能小易引起冷裂，線能大則易引起脆化，故一般采用小線能量+預(yù)熱更合理.3.預(yù)熱 作用：

防冷裂，改善韌性。預(yù)熱溫度的選擇與材料的淬硬傾向、焊接時的冷卻速度、拘束度、含氫量、焊后是否進行熱處理有關(guān)4.焊后熱處理 一般情況下，熱軋和正火鋼焊后不需要熱處理要求抗應(yīng)力腐蝕的焊接結(jié)構(gòu)、低溫下使用的焊接結(jié)構(gòu)及厚壁高壓容器，焊后需要進行消除應(yīng)力的高溫回火。

※低碳調(diào)質(zhì)鋼

一、低碳調(diào)質(zhì)鋼典型鋼種成分及性能

強化機制： 熱處理組織強化，固溶強化，位錯強 性能：σs一般為441～980MPa；良好的綜合性能和焊接性。成分: C≤0.22%，添加Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Ti、Zr、Cu等合金元素保證足夠的淬透性和抗回火性。典型鋼種：HY80、HY130、A517J、T-

1、14MnMoNbB、CF鋼。

二、低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析

（一）焊縫中的熱裂紋

（二）熱影響區(qū)液化裂紋

（三）冷裂紋

低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊縫組織為強度高韌性好的低碳馬氏體和部分下貝氏體的混合組織，雖具有較大的淬硬傾向，但在馬氏體轉(zhuǎn)變的過程中有自回火，故冷裂傾向并不一定很大（關(guān)鍵是馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度）。如果速度很快，冷裂傾向較大。

（四）再熱裂紋

（五）層狀撕裂

（六）1、過熱區(qū)的脆化

2、焊接熱影響區(qū)的軟化

三、低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點

這類鋼焊接時還是應(yīng)注意防裂 和防脆 兩個基本問題，另外還應(yīng)注意熱影響區(qū)軟化問題：防裂：

要求在馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度不能太大，使馬氏體有一自回火的作用，以免冷裂紋的產(chǎn)生；防脆：

要求在800～500℃之間的冷卻速度大于產(chǎn)生脆性混合組織的臨界速度。防軟化：采用小線能量

（一）焊接方法和焊接材料的選擇

1、焊接方法的選擇

2、焊接材料的選擇

（二）焊接工藝參數(shù)的選擇

冷卻速度的范圍選擇：最大冷速（上限）取決于不產(chǎn)生冷裂紋

最小冷速（下限）取決于熱影響區(qū)不出現(xiàn)脆化的混合組織。正確選擇線能量和預(yù)熱是保證不出現(xiàn)裂紋和脆化的關(guān)鍵。

1、焊接線能量的確定

從保證不出現(xiàn)裂紋的角度出發(fā)，在滿足熱影響區(qū)的韌性的條件下，線能量應(yīng)盡可能選擇大一些。但從考慮脆化和軟化角度，線能量又要求盡量低一些。故實際選擇時，一般先通過實踐從考慮脆化和軟化角度，來確定一種鋼最大允許的線能量，然后依據(jù)該線能量下鋼的冷裂傾向決定是否預(yù)熱及預(yù)熱溫度。

2、預(yù)熱溫度的確定（1）如果采用最小冷速還是不能避免冷裂，則必須采用預(yù)熱。（2）預(yù)熱的目的是為了防止冷裂紋，焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時采用較低的預(yù)熱溫度（≤200℃）。預(yù)熱主要希望能降低馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度，通過馬氏體的自回火作用來提高抗裂性。

3、焊后熱處理的確定 這類鋼的低碳馬氏體和下貝氏體組織能保證焊接熱影響區(qū)在快冷條件下具有高的強度和韌性，焊后熱處理并不能提高這類鋼的強韌性，一般情況下不采取消除應(yīng)力的焊后熱處理?！刑颊{(diào)質(zhì)鋼

一、中碳調(diào)質(zhì)鋼成分及性能及典型鋼種

性能特點： 這類鋼的σs高達(dá)880~1176MPa，其特點是高的比強和高硬度，這類鋼的淬透大因此焊接性差，要求焊接工藝非常復(fù)雜，焊后必須通過調(diào)質(zhì)處理保證接頭性能成分特點：含碳量通常為0.25%~0.45%，S,P控制更為嚴(yán)格強化機制：

合金元素的作用： 淬透性和抗回火作用

馬氏體的強度和硬度主要還是取決于含碳量

典型鋼種：（1）40Cr

（2）35CrMo A和35CrMoVA

（3）30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA

二、中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析

（一）焊縫中的熱裂紋

中碳調(diào)質(zhì)鋼含碳量及合金元素含量都較高，因此液-固相區(qū)間大，偏析也更嚴(yán)重，具有較大的熱裂紋傾向。

（二）冷裂紋 中碳調(diào)質(zhì)鋼由于含碳量高，加入的合金元素多，淬硬傾向明顯；

由于M s點低，在低溫下形成的馬氏體一般難以產(chǎn)生自回火效應(yīng)，冷裂傾向嚴(yán)重。

（三）再熱裂紋

（四）熱影響區(qū)的性能變化

1、過熱區(qū)的脆化（1）中碳調(diào)質(zhì)鋼由于含碳量高，加入的合金元素多，有相當(dāng)大的淬硬性，因而在焊接過熱區(qū)內(nèi)容易產(chǎn)生硬脆的高碳馬氏體，冷卻速度越大，生成的高碳馬氏體越多，脆化傾向越嚴(yán)重。（2）即使大線能量也難以避免高碳M出現(xiàn)，反而會使M更粗大，更脆。（3）一般采用小線能量，同時預(yù)熱、緩冷和后熱措施改善過熱區(qū)性能。

2、熱影響區(qū)軟化 焊后不能進行調(diào)質(zhì)處理時，需要考慮熱影響區(qū)軟化問題。調(diào)質(zhì)鋼的強度級別越高，軟化問題越嚴(yán)重。軟化程度和軟化區(qū)的寬度與焊接線能量、焊接方法有很大關(guān)系。熱源越集中的焊接方法，對減小軟化越有利。

三、中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點

（1）中碳調(diào)質(zhì)鋼一般在退火狀態(tài)下焊接，焊后通過整體調(diào)質(zhì)處理才能獲得性能滿足要求的均勻焊接接頭。(2)時必須在調(diào)質(zhì)后進行焊接時，熱影響區(qū)性能惡化往往難以解決。(3)焊前所處的狀態(tài)決定了焊接時出現(xiàn)問題的性質(zhì)和采取的工藝措施。

（一）退火狀態(tài)下焊接時的工藝特點在退火狀態(tài)下焊接，焊后再進行整體調(diào)質(zhì)，這是一種比較合理的工藝方案。所要解決的問題主要是焊接過程的裂紋問題。1.焊接方法沒有限制，常用的焊接方法都可以采用。2.選擇焊接材料時，除了要求不產(chǎn)生冷、熱裂紋外，還要求焊縫金屬的調(diào)質(zhì)處理規(guī)范應(yīng)與母材的一致（等成分原則）。因此焊縫金屬的主要合金組成應(yīng)盡量與母材相似，對能引起焊縫熱裂傾向和促使金屬脆化的元素（C、Si、S、P等）加以嚴(yán)格控制。3.工藝參數(shù)的確定主要保證在調(diào)質(zhì)處理前不出現(xiàn)裂紋，接頭性能由焊后熱處理來保證。因此可以采用高的預(yù)熱溫度（200℃～350℃）和層間溫度。焊后來不及立即調(diào)質(zhì)處理時，必須進行一次中間熱處理，即焊后在等于或高于預(yù)熱溫度下保持一段時間。

（二）調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接時的工藝特點

必須在調(diào)質(zhì)處理狀態(tài)下焊接時，出現(xiàn)的主要問題是：裂紋；高碳馬氏體引起的硬化和脆化；高溫回火區(qū)軟化引起的強度下降。1.焊接工藝參數(shù)的確定主要從防止冷裂紋和避免軟化出發(fā)。2.為了消除過熱區(qū)的淬硬組織和防止延遲裂紋的產(chǎn)生，必須正確選擇預(yù)熱溫度，并應(yīng)焊后及時進行回火處理。預(yù)熱溫度、層間溫度中間熱處理溫度和焊后熱處理溫度控制在比母材淬火后的回火溫度低50℃。3.為了減少熱影響區(qū)的軟化，焊接方法應(yīng)采用熱量集中、密度大的方法，而且焊接線能量越小越好。氣體保護焊較好特別是鎢極氬弧焊4.從防止冷裂出發(fā)，焊接材料通常選擇奧氏體的鉻鎳鋼焊條或鎳基焊條?！鶎Ｓ娩摵附拥奶厥庖?/p>

一、珠光體耐熱鋼焊接的特殊要求

性能：具有較好的抗氧化性和熱強性，工作溫度可高達(dá)600℃，具有良好的抗硫和氫腐蝕的能力。成分：低碳，以Cr-Mo為基，含Cr量一般為0.5%～9%（提高淬透性），含Mo量一般為0.5%或1%（抗回火脆性，抗回火軟化）。還加入少量的V、W、Nb、Ti進一步提高熱強性。典型鋼種：12CrMo、10Cr2Mo1、12Cr9Mo

1（一）珠光體耐熱鋼的主要焊接性問題 主要問題是熱影響區(qū)的脆化、冷裂紋、軟化以及焊后熱處理或高溫長期使用中的再熱裂紋、回火脆化

（二）珠光體耐熱鋼的焊接工藝特點

珠光體耐熱鋼一般在正火＋回火或淬火＋回火狀態(tài)下焊接，焊后要進行高溫回火處理。

1、常用焊接方法以手弧焊為主，氣電焊、埋弧焊和電渣焊等也經(jīng)常用。

2、選擇焊接材料要保證焊縫性能同母材匹配焊縫應(yīng)具有必要的熱強性，其成分力求與母材相近。為了防止焊縫有較大的熱裂傾向，焊縫含碳量比母材低一些。

3、正確選擇預(yù)熱溫度和焊后回火溫度要綜合考慮裂紋（冷熱）、熱影響區(qū)脆化和軟化問題

二、低溫用鋼焊接的特殊要求

性能要求： 具有抗低溫脆化性能；保證在使用溫度下具有足夠的V型缺口夏比沖擊韌度；成分特點： 通過細(xì)化晶粒和合金化（加Ni)、提高純凈度來提高低溫韌性

常用低溫鋼類型： 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼、低合金高強鋼、含Ni鋼（～9%Ni）。

（一）低溫鋼的焊接工藝特點

1、嚴(yán)格控制焊接線能量

2、正確選擇焊接材料由于對低溫條件的要求不同，故針對不同類型的低溫鋼選擇不同的焊接材料和不同的線能量。

三、低合金耐蝕鋼焊接的特殊要求

（一）耐大氣、海水腐蝕用鋼的焊接特點

這類鋼的合金特點主要以Cu、P為主，配合其它的合金元素如Mo、Si、Al、Nb、Ti、Zr等。典型鋼種：16MnCu、10MnPNbRe、10NiCuP等。

（二）耐硫和硫化物腐蝕用鋼的焊接特點1.鋼種

耐硫和硫化物腐蝕用鋼：5Cr-1/2Mo和9C r-Mo鋼；奧氏體不銹鋼及含Al鋼（可分為含鋁較低（<0.5%Al)的熱軋鋼，含Al1%左右的熱軋鋼；含Al2%～3%的正火鋼等）。2.焊接性

對于含Al鋼，第一類含Al低的耐蝕鋼，具有較好的焊接性，基本可按16Mn的要求進行焊接；第二、三類含Al鋼由于含Al較高，焊接性很差，焊接接頭嚴(yán)重脆化，不宜用作焊接結(jié)構(gòu)。對于Cr-Mo鋼，同低合金耐熱鋼 第四章

※ 不銹鋼

耐熱鋼的 概念 類型和特性．分類（1）按用途分

1、不銹鋼

主要用于大氣環(huán)境及有侵蝕性化學(xué)介質(zhì)中使用，工作溫度一般不超高500oC，要求耐蝕，對強度要求不高應(yīng)用最廣泛的有高Cr鋼（如1Cr13、2Cr13）和Cr-Ni鋼（如0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti）或超低碳Cr-Ni鋼（如00Cr25Ni2Mo、00Cr22Ni5MoN

2、抗氧化鋼

高溫下具有抗氧化能力，工作溫度可達(dá)900~1100oC，對高溫強度要求不高。常用的有高Cr鋼（如1Cr17、1Cr25Si2）和Cr-Ni鋼（如2Cr25Ni20、2Cr25Ni20Si2）

3、熱強鋼 高溫下既要求有抗氧化能力，又要求有高溫強度，工作溫度可達(dá)600~800oC。廣泛應(yīng)用的有Cr-Ni鋼（如1Cr18Ni9Ti、1Cr16Ni25Mo2、4Cr25Ni20、4 Cr25Ni34等）；以Cr12為基的多元合金化高Cr鋼（如1Cr12MoWV）.（2）按組織分類

1、奧氏體鋼

以高Cr-Ni鋼最為典型。其中以1Cr18Ni9Ti為代表的系列簡稱18-8鋼，；其中以25Cr-Ni20鋼為代表的系列簡稱25-20鋼，;還有25-35系列，如0Cr21Ni32、4Cr25Ni35、4Cr25Ni35Nb等。

2、鐵素體鋼

含鉻為17%～30%的高鉻鋼。主要用作耐熱鋼，也可用作耐蝕鋼，如1Cr171Cr25Si2。

3、馬氏體鋼

Cr13系列最為典型，如1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni12。以Cr12為基的1Cr12MoWV。

4、沉淀硬化鋼

為通過時效強化處理以析出硬化相的高強鋼，主要用做高強不銹鋼。最典型的有馬氏體沉淀硬化鋼，如0Cr17Ni4Cu4Nb，簡稱17-7PH；半奧氏體+馬氏體沉淀硬化鋼，如0Cr17Ni7Al，簡稱17-7PH。

5、鐵素體-奧氏體雙相鋼

鋼中鐵素體占60%～40%，奧氏體占40%～60%。具有極其優(yōu)異的抗腐蝕性能。最典型的有18-5型、22-5型、25-5等

三、不銹鋼及耐熱鋼的特性

（一）不銹鋼的耐蝕性能

不銹鋼的耐蝕性能的產(chǎn)生基于表面的鈍化作用，在不同條件下可產(chǎn)生如下不同的腐蝕形式：

1、均勻腐蝕

2、點蝕

3、縫隙腐蝕

4、晶間腐蝕

在晶粒邊界發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象。晶間腐蝕與晶界貧“鉻”現(xiàn)象有關(guān)。對于18-8鋼，固溶處理后再經(jīng)450～850℃加熱（敏化加熱），Cr23C6或（FeCr)23C6（常寫成M23C6）會沿晶界沉淀出，以至使晶界邊界層的固溶含Cr量低于12%，即出現(xiàn)所謂的貧鉻，在腐蝕介質(zhì)中將會發(fā)生腐蝕。對于鐵素體鋼，由于碳在鐵素體中擴散速度快，故快冷時就易析出M23C6，再次加熱時就倒易使碳化物溶解，消除貧鉻層。若鋼中含碳量低于其溶解度，C≤0.015%～0.03%(超低碳),就不至于有Cr23C6析出,因而不會產(chǎn)生貧鉻現(xiàn)象.如鋼中含有能形成穩(wěn)定碳化物的元素Nb或Ti,并經(jīng)穩(wěn)定化處理(加熱850℃×2h空冷),使之優(yōu)先形成Nb或TiC,則不會再成Cr23C6,也不會產(chǎn)生貧鉻現(xiàn)象.其它雜質(zhì)的晶界偏析也易造成晶界（間）腐蝕.4。應(yīng)力腐蝕（SCC)

（二）耐熱鋼的高溫性能

1、抗氧化性

2、熱強性

3、高溫脆化

※奧氏體鋼

一、奧氏體鋼焊接性

（一）接頭耐蝕性

1、晶間腐蝕有代表性的18-8鋼焊接接頭，有三個部位出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象，包括焊縫區(qū)腐蝕、敏化區(qū)腐蝕、熔合區(qū)腐蝕。（1）焊縫區(qū)晶間腐蝕 防止焊縫區(qū)晶間腐蝕，采取措施有：①通過焊接材料，使焊縫金屬或者成為超低碳情況，或含有足夠的穩(wěn)定化元素Nb，一般希望Nb≥8%或Nb≈1%； ②調(diào)整焊縫成分以獲得一定的鐵素體(δ)相。焊縫中δ相的作用：一是可以打亂單一γ相柱狀晶的方向性，不致形成連續(xù)貧鉻層；二是δ相富Cr，有良好的供Cr條件，可減少γ晶粒形成貧鉻層。常希望焊縫中存在4%～12%的δ相。（2）HAZ敏化區(qū)晶間腐蝕①HAZ敏化區(qū)晶間腐蝕，指焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕② 只有普通18-8鋼才會有敏化區(qū)存在，含Ti或Nb的18-8Ti或18-8Nb，以及超低碳的18-8鋼，不易有敏化區(qū)出現(xiàn)。防止18-8鋼敏化區(qū)腐蝕，在焊接工藝上應(yīng)采取快速過程，以減少處于敏化加熱去區(qū)間。（3）熔合區(qū)刀口腐蝕

在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕，有如刀削切口形式，故稱為“刀口腐蝕”。刀口腐蝕只發(fā)生在含Nb或含Ti的18-8Nb或18-8Ti鋼的熔合區(qū)。其實質(zhì)是因M23C6沉淀而形成貧鉻層。18-8Ti在焊接時熔合區(qū)高溫過熱，大部分TiC溶解，冷卻時，碳在晶界附近成為過飽和狀態(tài)，再經(jīng)過450～850℃中溫加熱，在晶界將發(fā)生M23C6沉淀而形成晶界貧鉻。越靠近熔合線，貧鉻越嚴(yán)重，因此形成“刀口腐蝕”。

2、應(yīng)力腐蝕開裂SCC:

3、點蝕不銹鋼的點蝕較難控制

二、奧氏體鋼焊接接頭熱裂紋

奧氏體鋼焊接時，在焊縫及近縫區(qū)都有可能產(chǎn)生熱裂紋。最常見的是凝固裂紋，在近縫區(qū)的熱裂紋是液化裂紋。

奧氏體鋼焊接熱裂紋的基本原因

1、奧氏體鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小和線脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻條件下，接頭在冷卻過程中可形成較大的拉應(yīng)力。

2、奧氏體鋼易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強的柱狀晶的焊縫組織，有利于有害雜質(zhì)偏析，而促使形成晶間液膜。

3、奧氏體鋼及焊縫的合金組成復(fù)雜，不僅S、P、Sn、Sb之類會形成易溶液膜，一些合金元素因溶解度有限（如Si、Nb），也可能形成易溶共晶。

（二）熱裂紋的防止措施

1．凝固模式

凝固裂紋最易產(chǎn)生于單相奧氏體（γ）組織焊縫中，如果為γ+δ雙相組織，則不易產(chǎn)生凝固裂紋。凝固裂紋與凝固模式有直接關(guān)系。凝固模式首先指以何種初生相（γ或δ）開始結(jié)晶進行凝固過程，其次是指以何種相完成凝固過程。影響熱裂傾向的關(guān)鍵是決定凝固模式的Creq/Nieq比值。18-8系列的奧氏體鋼，因Creq/Nieq處于1.5～2.0之間,一般不會輕易產(chǎn)生熱裂紋;而25-20系列奧氏體鋼,因Creq/Nieq＜1.5含鎳量越高,其比值越小，以具有明顯的熱裂傾向。

2.化學(xué)成分

碳化物和硼化物可以同δ相一樣使γ晶粒細(xì)化，而減小雜質(zhì)的偏聚。提高含硼量，易溶共晶數(shù)量增多，反而細(xì)化了一次結(jié)晶組織而產(chǎn)生愈合作用，可降低熱裂傾向。調(diào)整化學(xué)成分是控制熱裂紋的重要手段。在單相奧氏體鋼中，可以用Mn進行合金化。

3.焊接工藝的影響

為避免焊縫組織粗大和過熱區(qū)晶粒粗化，以至增大偏析程度，應(yīng)盡量采用小的焊接線能量，而且不預(yù)熱，并降低層間溫度?！喆穑簽槭裁磰W氏體鋼關(guān)注Cr Ni含量？ 因為Cr Ni得含量對奧氏體鋼焊接接頭的耐蝕性，熱裂紋及焊縫的脆化都有重要的影響。從接頭耐蝕性的角度看：（1）“貧Cr ”是奧氏體焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。（2）在氯化物介質(zhì)中，提高Ni可以提高抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。（3）采用較母材更高Cr ,Mo含量的超合金化焊接材料；提高Ni含量都有利于減少微觀偏析，提高奧氏體鋼焊接接頭抗點蝕性能。從接頭的熱裂紋角度看：鉻當(dāng)量和鎳當(dāng)量之比Creq/Nieq，是影響熱裂紋傾向的關(guān)鍵，比值大于1.5不易產(chǎn)生熱烈，小雨1.5熱裂傾向比較大，所以提高Ni當(dāng)量熱裂紋傾向增大，而提高Cr當(dāng)量對熱裂紋傾向不發(fā)生明顯影響。從焊縫的脆化角度看：(1)為了滿足低溫韌性的要求，Cr是鐵素體化元素之一。(2)在穩(wěn)定的奧氏體鋼焊縫中，可提高奧氏體化元素Cr Ni，克服σ相脆化: ※部分概念：

1．鉻當(dāng)量：在不銹鋼成分與組織間關(guān)系的圖中各形成鐵素體的元素，按其作用的程度折算成Cr元素（以Cr的作用系數(shù)為1）的總和，即稱為Cr當(dāng)量。2．鎳當(dāng)量：不銹鋼成分與組織間關(guān)系的圖中各形成奧氏體的元素按其作用的程度，折算成Ni元素（以Ni的作用系數(shù)為1）的總和，即稱為Ni當(dāng)量。3.4750 C脆化: 高鉻鐵素體不銹鋼在400~540度范圍內(nèi)長期加熱會出現(xiàn)這種脆性，由于其最敏感的溫度在475度附近，故稱475度脆性，此時鋼的強度、硬度增加，而塑性、韌性明顯下降。4.凝固模式： 凝固模式首先指以何種初生相（γ或δ）開始結(jié)晶進行凝固過程，其次是指以何種相完成凝固過程。四種凝固模式：以δ相完成凝固過程，凝固模式以F表示；初生相為δ，然后依次發(fā)生包晶反應(yīng)和共晶反應(yīng)，凝固模式以FA表示；初生相為γ，然后依次發(fā)生包晶反應(yīng)和共晶反應(yīng)，凝固模式以AF表示；初生相為γ，直到凝固結(jié)束不再發(fā)生變化，用A表示凝固模式。5.應(yīng)力腐蝕裂紋：在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，在低于材料屈服點和微弱的腐蝕介質(zhì)中發(fā)生的開裂形式6.σ相脆化: σ相是一種脆硬而無磁性的金屬間化合物相，具有變成分和復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。25-20鋼焊縫在800～875℃加熱時，γ向σ轉(zhuǎn)變非常激烈。在穩(wěn)定的奧氏體鋼焊縫中，可提高奧氏體化元素鎳和氮，克服σ脆化。7．熱強性：指在高溫下長時工作時對斷裂的抗力（持久強度），或在高溫下長時工作時抗塑性變形的能力（蠕變抗力）

鐵素體不銹鋼 馬氏體不銹鋼

第二篇：金屬焊接性 總結(jié)

填空 1.鋼的強化方式有固溶強化、沉淀強化、位錯強化、熱處理強化、細(xì)晶強化。除了細(xì)晶強化是同時提高強度和韌性的強化手段外，其他的強化方式都是在強度提高到一定程度后，沖擊韌度會下降。Hall-Petch關(guān)系式是細(xì)晶強化的理論依據(jù)σs =σ0 + Kd-1/，σ0為鐵素體晶格摩擦力；K為常數(shù)，d為晶粒直徑2.影響焊接性的因素是材料、設(shè)計、工藝、及服役環(huán)境。3.常用的低合金鋼焊接冷裂紋試驗方法:斜Y形坡口對接裂紋試驗、剛性固定對接裂紋試驗、窗形拘束裂紋試驗、十字接頭裂紋試驗、插銷試驗、剛性拘束裂紋試驗、拉伸拘束裂紋試驗。4.焊縫韌性取決于針狀鐵素體(AF)和先共析鐵素體(PF)組織所占的比例。5.低碳調(diào)質(zhì)鋼:14MnMoVN、14MnMoNbB、15MnMoVNRE、HQ70、HQ80C、HQ100

6、中碳調(diào)質(zhì)鋼最好在退火（或正火）狀態(tài)下焊接，焊后通過整體調(diào)質(zhì)處理獲得性能滿足要求的焊接接頭，這是焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼的一種比較合理的工藝方案。7.焊接主要是解決的是裂紋問題。8.奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼綜合了奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點，具有良好的韌性、強度及優(yōu)良的耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力。9.采用加熱減應(yīng)區(qū)法焊補鑄鐵，成敗的關(guān)鍵在于正確選擇“減應(yīng)區(qū)”，以及對其加熱、保溫和冷卻的控制。選擇原則是使減應(yīng)區(qū)的主變形方向與焊接金屬冷卻收縮方向一致。焊前對減應(yīng)區(qū)加熱能使缺陷位置獲得最大的張開位移，焊后使減應(yīng)區(qū)與焊補區(qū)域同步冷卻。10.金屬基復(fù)合材料的焊接問題，關(guān)鍵是非金屬增強相與金屬基體以及非金屬增強相之間的結(jié)合。11.復(fù)合鋼板的焊接過程，一般是復(fù)層和基層分開各自進行焊接，焊接中的主要問題在于基層與復(fù)層交接處的過渡層焊接。12.考慮到焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用主要是純銅及黃銅，故焊接性分析是結(jié)合純銅及黃銅熔焊來討論的。13.焊接性評定方法分類1模擬類方法2實焊類方法3理論分析和計算類方法。

名詞解釋1.焊接性是指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭并滿足預(yù)期使用要求的能力，其包括結(jié)合性能和使用性能。2.工藝焊接性就是一定的材料在給定的焊接工藝條件下對形成焊接缺陷的敏感性,涉及焊接制造工藝過程中的焊接缺陷問題。使用焊接性指一定材料在規(guī)定的焊接工藝條件下所形成的焊接接頭適應(yīng)使用要求的能力，涉及焊接接頭的使用可靠性問題。

3.點腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微，而分散發(fā)生的局部腐蝕，又稱坑蝕或孔蝕。4.晶間腐蝕 在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象。受這種腐蝕的設(shè)備或零件，外觀雖成金屬光澤，但因晶粒彼此間已失去聯(lián)系，敲擊時已無金屬的聲音，鋼制變脆，晶間腐蝕多半與晶界層貧鉻現(xiàn)象有聯(lián)系。5.韌性是表征金屬對脆性裂紋產(chǎn)生和擴散難易程度的性能。6.應(yīng)力腐蝕 也稱應(yīng)力腐蝕開裂，指不銹鋼在特定的腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力作用下出現(xiàn)的低于強度極限的脆性開裂現(xiàn)象。

簡答、1.熱軋及正火鋼焊接時，熱影響區(qū)脆化機制是啥？

答：（1）粗晶區(qū)脆化 被加熱到1200度以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)可能產(chǎn)生粗晶區(qū)脆化，韌性明顯降低。這是由于熱軋鋼焊接時，采用過大的焊接熱輸入，粗晶區(qū)將因晶粒長大或者出現(xiàn)魏氏組織而降低韌性；焊接熱輸入過小，粗晶區(qū)中馬氏體組織所占的比例增大而降低韌性。采

用小焊接輸入是避免這類鋼過熱區(qū)脆化的一個有效措施。(2)熱應(yīng)變脆化 產(chǎn)生在焊接融合區(qū)及最高加熱溫度低于Ac1的亞臨界熱影響區(qū)。對于C-Mn系熱軋鋼及氮含量較高的鋼，一般認(rèn)為熱應(yīng)變脆化是由于氮、碳原子聚集在位錯周圍，對位錯造成釘扎作用造成的。一般認(rèn)為在200度-400度時熱應(yīng)變脆化最為明顯，當(dāng)焊前已經(jīng)存在缺口時，會使亞臨界熱影響區(qū)的熱應(yīng)變脆化更為嚴(yán)重。熔合區(qū)易于產(chǎn)生熱應(yīng)變脆化與此區(qū)域存在缺口性質(zhì)的缺陷和不利組織有關(guān)。熱應(yīng)變脆化易發(fā)生在一些固溶N含量較高而強度級別不高的低合金鋼中。2.熱軋及正火鋼焊接材料的選擇注意事項？

熱軋及正火鋼焊接一般是根據(jù)其強度級別選擇焊接材料，而不要求與母材同成分，其選用要點如下：（1）選擇與母材力學(xué)性能匹配的相應(yīng)級別的焊接材料（2）同時考慮熔合比和冷卻速度的影響（3）考慮焊后熱處理對焊縫力學(xué)性能的影響。

3.低碳調(diào)質(zhì)鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.18%，焊接性能遠(yuǎn)優(yōu)于中碳調(diào)質(zhì)鋼。低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接熱影響區(qū)形成的是低碳馬氏體，馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度Ms較高，所形成的馬氏體具有“自回火”特性，使得焊接冷裂紋傾向比中碳調(diào)質(zhì)鋼小。常采用低強匹配和等強匹配。低碳調(diào)質(zhì)鋼的合金化原則是在低碳基礎(chǔ)上通過加入多種提高淬透性的合金元素，來保證獲得強度高、韌性好的低碳“自回火”馬氏體和部分下貝氏體的混合組織。

4.低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)獲得較細(xì)小的低碳馬氏體組織（ML）或下貝氏體組織時，韌性良好，而韌性最佳的組織為低碳馬氏體與低溫轉(zhuǎn)變貝氏體的混合組織，隨著上貝氏體組織的增加韌性急劇下降。其原因：板條馬氏體轉(zhuǎn)變時，約10個以上相鄰板條大致具有同一結(jié)晶方位，形成一束板條，有效晶粒直徑較大。下貝氏體的板條間結(jié)晶位向差較大，有效晶粒直徑取決于其板條寬度，比較微細(xì)，韌性良好。當(dāng)

ML

與下貝氏體混合生長時，原奧氏體晶粒被先析出的下貝氏體有效地分割，促使ML有更多的形核位置，且限制ML的生長，因此ML+BL混合組織的有效晶粒最為細(xì)小。

5.低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接參數(shù)的選擇？（1）焊接熱輸入的確定 以抗裂性和對熱影響區(qū)韌性要求為依據(jù)。從防止冷裂紋出發(fā)，要求冷卻速度慢為佳，但對防止脆化來說，要求冷卻速度越快越好，因此應(yīng)兼顧兩者的冷卻速度范圍。其上限取決于不產(chǎn)生冷裂紋，下限取決于熱影響區(qū)不出現(xiàn)脆化混合組織。保證不出現(xiàn)裂紋和滿足熱影響區(qū)韌性條件下，熱輸入應(yīng)盡可能選擇大些。(2)預(yù)熱溫度和焊后熱處理 當(dāng)?shù)吞颊{(diào)質(zhì)鋼板厚不大，接頭拘束度較小時，可以采用不預(yù)熱焊接工藝。當(dāng)焊接熱輸入提高到最大允許值裂紋還不能避免時，就必須采取預(yù)熱措施。低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接結(jié)構(gòu)一般在焊態(tài)下使用，正常情況下不進行焊后熱處理。6.9Ni鋼的焊接性需注意的問題：1）正確選擇焊材2）避免磁偏吹現(xiàn)象3）嚴(yán)格控制焊接熱輸入和層間溫度，避免焊前預(yù)熱。但要嚴(yán)格控制9Ni鋼中S、P含量，采用控制層間溫度及焊后緩冷等工藝措施，可降低冷卻速度，避免淬硬組織，采用較小的焊接熱輸入。

7.采用同質(zhì)焊縫焊接馬氏體不銹鋼時，焊后熱處理應(yīng)該怎么做？采用同質(zhì)焊縫焊接馬氏體不銹鋼時，為防止焊接接頭形成冷裂紋，宜采取預(yù)熱措施。預(yù)熱溫度：焊件焊后不可隨意從焊接溫度直接升溫進行回火熱處理。正確的方法是：回火前使焊件適當(dāng)冷卻，讓焊縫和熱影響區(qū)的奧氏體基本分解為馬氏體組織。焊后熱處理制度的制定須根據(jù)具體成分制定具體工藝。

8.雙相不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕機制是：(1)雙相不銹鋼的屈服強度比18-8型不銹鋼高，即產(chǎn)生表面滑移所需的應(yīng)力水平較高，在相同的腐蝕環(huán)境中，由于雙相不銹鋼的表面膜因表面滑移而破壞的應(yīng)力較大，即應(yīng)力腐蝕裂紋難以形成。（2)雙向不銹鋼中一般含有較高的鉻、合金元素，而加入這些元素都可延長孔蝕的孕育期，使不銹鋼具有較好的耐點腐蝕性能，不會由于點腐蝕而發(fā)展成為應(yīng)力腐蝕。（3）雙向不銹鋼的兩個相的腐蝕電極電位不同，裂紋在不同相中和在相界的擴展機制不同，其中必有對裂紋擴展起阻止或抑制的階段，此時應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)展極慢。（4）雙向不銹鋼中。第二相的存在對裂紋的擴展起機械屏障作用，延長了裂紋的擴展期。此外兩個相的晶體形面取向差異，使擴展中的裂紋頻繁改變方向，從而大大延長了應(yīng)力腐蝕裂紋的擴展期。9.氫是鋁及其合金熔焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因，氫的來源是弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分，其中焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分對焊縫氣孔的產(chǎn)生有重要影響。防止焊縫氣孔的途徑：1）減少氫的來源，焊前處理十分重要2）控制焊接工藝。

10.工件表面不清理狀態(tài)下進行對接氬弧焊（無間隙或間隙很?。r焊縫有大量的氣孔，但在同樣不清理的板材上進行堆焊時，一般不產(chǎn)生氣孔。對接間隙增大時，氣孔也相應(yīng)減少。這表明，緊密接觸的對接端面表面層是形成氣孔的重要原因。這是因為，在焊接熱作用下，緊靠熔池前部的對接邊受到嚴(yán)重擠壓而接觸緊密，甚至可觀察到塑性變形，對接端面的表面層往往有吸附的水汽及其他能形成氣體的物質(zhì)，此時緊靠熔池前方的對接端面又處于高溫狀態(tài)，這對生成氣體有利。這些氣體被對接端面嚴(yán)重封鎖，處于高壓狀態(tài)，生成微氣泡，隨后這些微氣泡在熔池中生長成氣孔。在堆焊及預(yù)留間隙對接時，工件表面及對接端面的水汽、結(jié)晶水等雜質(zhì)在熔化前就被加熱到高溫而分散進入氣相，故對氣孔生成影響很小。11.比較分析三種鎳基鑄鐵焊條特點

1）純鎳鑄鐵焊條 優(yōu)點是在電弧冷焊條件下焊接接頭加工性優(yōu)異。焊縫為奧氏體加點狀石墨，硬度低，塑性較好，抗熱裂紋性能較好。2）鎳鐵鑄鐵焊條 由于鐵的固溶強化作用，其熔敷金屬力學(xué)性能較高，主要用于高強度灰鑄鐵和球墨鑄鐵的焊接。小電流焊接時半熔化區(qū)白口寬度為0.10～0.15mm，熱影響區(qū)最高硬度小于300HBS，使焊接接頭的加工性比EZNi型焊條稍差。3）鎳銅鑄鐵焊條 由于含鎳量處于純鎳鑄鐵焊條和鎳鐵鑄鐵焊條之間，使焊接接頭的半熔化區(qū)白口寬度和接頭的加工性能也介于二者之間。僅適用于強度要求不高的加工面缺陷的焊補。鎳基焊縫的共同特點是含碳量較高，組織為奧氏體＋石墨。這類焊條均采用石墨型藥皮，主要用于不同厚度鑄鐵件加工面上中、小缺陷的焊補。

12.對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或厚大灰鑄鐵件上的缺陷焊補，應(yīng)本著從拘束度大的部位向拘束度小的部位焊接的原則。如圖，灰鑄鐵缸體側(cè)壁有3處

裂紋缺陷，焊前在1和2裂紋端部鉆止裂孔，適當(dāng)開坡口。焊接裂紋1時，應(yīng)從閉合的止裂孔一端向開口端方向分段焊接。裂紋2處于拘束度較大部位，由于裂紋兩端的拘束度比中心大，可采用從裂紋兩端交替向中心分段焊接工藝，有助于減小焊接應(yīng)力。還要注意，止裂孔最后焊接。當(dāng)鑄鐵件的缺陷尺寸較大、情況復(fù)雜、焊補難度大時，可以采用鑲塊焊補法、栽絲焊補法及墊板焊補法等特殊焊補技術(shù)。圖中的缺陷3由多個交叉裂紋組成，如逐個焊補，則難以避免出現(xiàn)焊接裂紋?？梢詫⒃撊毕菡w加工掉，按尺寸準(zhǔn)備一塊厚度較薄的低碳鋼板。焊前將低碳鋼板沖壓成凹形，如圖6-12a所示，或者用平板在其中間切割一條窄縫，如圖6-12b所示，目的是降低拘束度。焊補時低碳鋼板容易變形，利于緩解焊接應(yīng)力，防止焊接裂紋，此即鑲塊焊補法。按圖6-12b給出的順序分段焊接，最后用結(jié)構(gòu)鋼焊條將中間的切縫焊好，保

證

缸

體

壁的水

密

性。

13.評定焊接性的原則主要包括：一是評定焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，為制定合理的焊接工藝提供依據(jù)；二是評定焊接接頭能否滿足結(jié)構(gòu)使用性能的要求。

論述奧氏體不銹鋼焊接性分析？焊接工藝要點？

1)焊接接頭的晶間腐蝕 晶間腐蝕在焊縫區(qū)，熔合區(qū)，熱影響區(qū)均有可能出現(xiàn)；通常用貧鉻理論來解釋。危害：受腐蝕部位無尺寸上的變化，甚至仍舊保持金屬澤，受到應(yīng)力作用時會沿晶界斷裂，強度幾乎完全消失，防止措施：采用低碳焊條、降低焊接電流、加快焊接速度2）焊接熱裂紋 產(chǎn)生原因：奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，而線膨脹系數(shù)大，焊接過程中易于產(chǎn)生拉應(yīng)力、在結(jié)晶時晶粒間存在很薄的液相層，塑性很低。防止措施： 采用含S,P量少的焊絲、焊縫冷卻速度不可過快、采用小電流快速焊、收弧時填滿弧坑。3）應(yīng)力腐蝕開裂防止措施：采用合理的焊接順序，避免產(chǎn)生較大的焊接拉應(yīng)力、避免焊縫與腐蝕介質(zhì)接觸、避免焊縫產(chǎn)生咬邊等點蝕缺陷4）焊縫脆化 產(chǎn)生原因：焊接時過大殘余應(yīng)力，使得奧氏體焊縫產(chǎn)生“自生硬化”現(xiàn)象，降低了焊縫的塑性和韌性；焊縫中鐵素體的存在 防止措施：采用限制熱輸入的辦法，可以有效防止焊縫脆化；采用純奧氏體焊條5）焊接變形 奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較小，而線性膨脹系數(shù)較大，導(dǎo)致焊縫冷卻過程中產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，宏觀表現(xiàn)為較大的焊接變形。防止方法：采用專用夾具，以機械約束力減小變形傾向；選用較小的焊接電流，并多層多道焊、分段焊，減小局部變形傾向 工藝要點:1.合理選擇焊接方法；2.控制焊接參數(shù)，避免接頭產(chǎn)生過熱現(xiàn)象；3.接頭設(shè)計的合理性應(yīng)給以足夠的重視；4.盡可能控制焊接工藝穩(wěn)定以保證焊縫金屬成分穩(wěn)定；5.控制焊縫成形；6.防止工件工作表面的污染。

第三篇：金屬焊接性試題總結(jié)

金屬焊接性：就是金屬是能否適應(yīng)焊接加工而形成完整的，具備一定使用性能的焊接接頭的特性，一是金屬在焊接加工中是否容易形成缺陷，二是漢城的接頭在一定使用條件下可靠運行的能力影響焊接性的因素：1材料2工藝3結(jié)構(gòu)4服役條件 斜Y形坡口焊接裂紋實驗法：用來評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋的敏感性 又稱“小鐵研”法焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的表面裂紋率<20%安全 堆焊：是用焊接方法在工件表面堆敷一層具有特定性能材料的工藝過程，堆焊是使零件表面獲得具有耐磨，耐熱，耐蝕等性能的熔敷金屬，或是修復(fù)零件，增加零件尺寸 熱軋鋼wc《0.20%通過Mn，Si等合金的固溶強化來保證鋼的強度 Q345鋼由于碳有嚴(yán)重偏析，鋼板各部分的含碳量相差很大，因此在焊接角焊縫時出現(xiàn)大量的熱裂紋，在這種情況下就要從工藝上設(shè)法減少熔合比，增大焊縫成形系數(shù)，在焊接材料上采用低碳焊絲和焊二氧化硅較低的焊劑以此降低寒風(fēng)中的含碳量和提高焊縫中的錳含量，解決了熱裂紋的問題 熱軋機正火鋼的焊接工藝要點及焊接時的要求：1）焊接材料的選擇：選擇焊材的依據(jù)是保證焊縫金屬的強度、塑性和韌性等力學(xué)性能與母材相匹配。1選擇相應(yīng)級別的焊接材料。2必須同時考慮到熔合比和冷卻速度的影響。3必須考慮到熱處理對焊接力學(xué)性能的影響。4為保證焊接過程的低氫條件，焊絲應(yīng)嚴(yán)格去油，必要時應(yīng)對焊絲進行真空除氫處理。2》焊接工藝參數(shù)的影響：1焊接線能量：主要考慮過熱區(qū)的脆化和冷裂紋兩個因素。2預(yù)熱：預(yù)熱主要是防止裂紋，同時還有一定的改善組織、性能的作用。3焊后熱處理：一般情況下熱軋及正火鋼焊后不需要熱處理但對要求抗力腐蝕的焊接結(jié)構(gòu)、低溫下使用的焊接結(jié)構(gòu)及厚壁高壓容器需要進行消應(yīng)力處理。4焊接接頭的力學(xué)性能：焊接金屬和熱影響區(qū)的力學(xué)性能是影響使用性的基本性能。低碳調(diào)質(zhì)鋼：低碳鋼中碳含量不高于0.22添加猛、鉻、鎳、鉬、釩、鈮銅主要是為了提高鋼的淬透性和馬氏體的回火穩(wěn)定性。這類鋼由于碳含量低，淬火后得到低碳馬氏體而且會發(fā)生自回火脆性小具有良好的焊接性。經(jīng)過淬火加回火熱處理的剛成為調(diào)制鋼。低碳調(diào)質(zhì)鋼具有較高的強度和良好的塑性、韌性和耐磨性，裂紋敏感性低。強度等級不同的兩種低調(diào)質(zhì)碳鋼焊接時的淬硬性很大，又產(chǎn)生焊接裂紋的傾向。采用低強匹配焊材和co2氣體保護焊，控制焊縫擴散氫含量在超低氫水平，可實現(xiàn)在不預(yù)熱條件下的焊接。選用低強匹配的焊材，接頭的實際強度可能等強，甚至超強，而按等強匹配選擇的焊材可能造成超強的效果，造成焊縫金屬塑韌性和抗裂性的下降。低碳調(diào)質(zhì)鋼工藝要點：⑴焊前預(yù)熱 當(dāng)板厚較小或接頭拘束度也較小時，焊前可不進行預(yù)熱，如15MnMoVN、14MnMoNbB鋼。當(dāng)板厚小于13mm時，通常采用不預(yù)熱施焊。隨著板厚的增加，為了防止產(chǎn)生冷裂紋，必須進行預(yù)熱，但是必須嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度，因為過高的預(yù)熱溫度會使熱影響區(qū)的冷卻速度過于緩慢，使熱影響區(qū)強度下降，韌性變壞 ⑵焊接材料 為防止產(chǎn)生冷裂紋，因此必須嚴(yán)格控制焊接材料中的含氫量，要求所使用的焊條必須是低氫型或超低氫型的，焊前應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定進行烘干、貯存。⑶焊接技術(shù) 為避免過度損傷熱影響區(qū)的韌性，應(yīng)避免使用過大的線能量，因此，不推薦使用大直徑的焊條或焊絲。只要可能，應(yīng)采用多層小焊道焊縫，最好采用窄焊道，而不采用橫向擺動的運條技術(shù)。⑷焊后熱處理 大多數(shù)低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接構(gòu)件都是在焊態(tài)下使用，只有在下述條件下才進行焊后熱處理。1）焊后或冷加工后的韌性過低。2）焊后需進行高精度加工，要求保證結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性。3）焊接結(jié)構(gòu)承受應(yīng)力腐蝕。焊后熱處理的溫度必須低于母材調(diào)質(zhì)處理的回火溫度。中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性⑴焊接熱影響區(qū)的脆化和軟化 首先，由于中碳調(diào)質(zhì)鋼的含碳量高、合金元素多，鋼的淬硬傾向大，在熱影響區(qū)的淬火區(qū)會產(chǎn)生大量的馬氏體，導(dǎo)致嚴(yán)重脆化。其次，熱影響區(qū)被加熱到超過調(diào)質(zhì)處理時回火溫度的區(qū)域，將出現(xiàn)強度、硬度低于母材的軟化區(qū)。⑵裂紋傾向嚴(yán)重 中碳調(diào)質(zhì)鋼的淬硬傾向大，熱影響區(qū)產(chǎn)生的馬氏體組織，增大了焊接接頭的冷裂傾向。中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝常用的各種熔焊方法，都可以適用于焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼。⑴預(yù)熱及后熱 除了拘束度小、構(gòu)造簡單的薄殼結(jié)構(gòu)不用預(yù)熱外，中碳調(diào)質(zhì)鋼都應(yīng)采取焊前預(yù)熱和后熱措施，預(yù)熱溫度約為200～350℃后熱溫度為300℃左右。如果焊后不能及時進行調(diào)質(zhì)處理，則必需在焊后及時進行中間熱處理，即在等于或高于預(yù)熱溫度下進行保溫一段時間的熱處理，如低溫回火或650～680℃高溫回火。若焊件焊前處于調(diào)質(zhì)狀態(tài)，其預(yù)熱溫度、層間溫度及熱處理溫度都應(yīng)比母材淬火后的回火溫度低50℃。進行局部預(yù)熱時，應(yīng)在焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)均勻加熱。⑵焊接材料 為了防止產(chǎn)生熱裂紋，要求采用低碳焊絲，焊絲中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在0.15%以內(nèi)⑶焊接線能量 中碳調(diào)質(zhì)鋼宜用小線能量焊接，以有利于減少淬火區(qū)的高溫停留時間，降低奧氏體的晶粒長大，從而降低淬火區(qū)的脆化程度。低溫用鋼的焊接工藝 工作溫度等于或低于－20℃的低碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼稱為低溫用鋼，對低溫用鋼的主要要求是應(yīng)保證在使用溫度下具有足夠的塑性及抵抗脆性破壞的能力。低溫用鋼由于含碳量低,淬硬傾向和冷裂傾向小，所以焊接性良好。焊接時，為避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量，焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒，多道焊時要控制層間溫度不得過高，如焊接06MnNbDR低溫用鋼時，層間溫度不得大于300℃。低溫用鋼焊后可進行消除應(yīng)力熱處理，以降低焊接結(jié)構(gòu)的脆斷傾向。貧鉻理論：鉻原子擴散速率比碳原子小得多，來不及補充形成碳化物所消耗的鉻，使晶粒邊界的鉻含量低于耐蝕所需鉻的極限值，于是導(dǎo)致晶粒邊緣貧鉻

奧氏體不銹鋼的焊接性：1.焊接熱裂紋：由于 奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，在焊接區(qū)降溫期焊接接頭必然要承受較大的拉應(yīng)力這也促成各種類型熱裂紋的產(chǎn)生2.&相導(dǎo)致的脆化 3.焊接變形與收縮4.焊接接頭的晶間腐蝕 ：奧氏體不銹鋼焊接接頭，在腐蝕介質(zhì)中工作一段時間可能局部發(fā)生沿晶界的腐蝕 ； 焊縫上的晶間腐蝕通常都只是在多道多層的情況下出現(xiàn)，前一道金屬受到后面焊道的熱影響而處于敏化溫度的區(qū)代，可能出現(xiàn)晶間貧珞而不耐腐蝕 5.焊接接頭的刀狀腐蝕6.焊接接頭的應(yīng)力腐蝕 工藝要點（1）防止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的措施1.冶金措施，控制焊縫金屬中的鉻鎳比，焊縫金屬中嚴(yán)格限制硼硫磷西等有害金屬的含量，焊縫金屬中添加一定數(shù)量的鐵素體組織2.工藝措施：選用適當(dāng)?shù)暮附悠驴诨蚝附臃椒ǎM量選用低氫型焊條和無氧焊劑，選擇合理的焊接結(jié)構(gòu)、焊接接頭形式和焊接順序，盡量減少焊接應(yīng)力 防止&相產(chǎn)生的措施：嚴(yán)格控制焊接材料中加速&相形成的元素適當(dāng)降低鉻含量和提高鎳含量（2）防止焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的工藝和冶金措施：工藝1.選用適當(dāng)?shù)暮附臃椒ǎ翰捎眯〉木€能量讓焊接接頭盡可能的縮短在敏感溫度區(qū)段的停留時間2.工藝參數(shù)制定：以在焊接熔池停留時間最短為宗旨3.盡量采用窄焊縫，多道多層焊4.強制焊接區(qū)快速冷卻5.進行穩(wěn)定化處理或固溶處理冶金措施：使焊縫金屬具有奧氏體和鐵素體雙向組織，在焊縫金屬中加入比鉻更容易與碳集合的穩(wěn)定元素如鈦豪，降低焊縫金屬中的含碳量（異種）珠光體耐熱鋼與奧氏體不銹鋼焊接時的結(jié)合性能包括焊縫化學(xué)成分的控制、凝固過渡層的形成及碳遷移過渡層的形成、接頭應(yīng)力

奧氏體不銹鋼焊接接頭問題：焊接接頭的晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕、熱裂紋等防治：1控制含碳量在0.08％以下。因為含碳量在0.08％以下時，能夠析出的碳的數(shù)量較少，在0.08％以上時，能夠析出的碳的數(shù)量迅速增加。2添加穩(wěn)定劑即在鋼材和焊接材料中加入比鉻與碳親和力更強的元素。3進固深處理4采用雙相組織5加快冷卻速度，焊接接頭在危險溫度區(qū)停留的時間越短，接頭的耐晶間腐蝕能力越強，所以不銹鋼焊接時，快速冷卻是提高接頭耐腐蝕能力的有效措施。由于奧氏體不銹鋼冷卻過程中沒有馬氏體的轉(zhuǎn)變過程，所以快速冷卻不會使接頭淬硬。熱裂紋的防治： 1）雙相組織的焊縫比單相奧氏體組織具有較高的抗熱裂紋能力。因為鐵素體可以細(xì)化晶粒，打亂柱狀晶的方向，防止雜質(zhì)的聚集，并且鐵素體還可以比奧氏體溶解更多的雜質(zhì)，從而減少了低熔點共晶物在奧氏體晶格邊界上的偏析。2）在焊接工藝上，采用堿性焊條，用小電流，快焊速，收弧時盡量填滿弧坑以及采用氬弧焊。鈦及鈦合金的焊接性：鈦化學(xué)活性大，鈦及合金與其他金屬比較，具有熔點高、熱容量小、熱導(dǎo)率小的特點，因此焊接接頭易產(chǎn)生過熱組織，晶粒變得粗大，特別是β鈦合金，易引起塑性降低，所以在選擇焊接參數(shù)時，既要保證不過熱，又要防止淬硬現(xiàn)象，⑶冷裂紋傾向較大⑷易產(chǎn)生氣孔⑸變形大。鈦的彈性模量約比鋼小一半，所以焊接殘余變形較大，并且焊后變形的矯正較為困難（1）雜質(zhì)元素的沾污引起脆化（2）焊接相變引起的接頭塑性下降（3）產(chǎn)生焊接裂紋。保護特殊性：由于鈦和鈦合金導(dǎo)熱性差、散熱慢，高溫停留時間長，受氣體及雜質(zhì)污染影響嚴(yán)重，常用雙層氣流保護、拖罩保護和箱內(nèi)焊接

鋁及鋁合金的焊接性1.強的抗氧化能力2.鋁的熱導(dǎo)率和比熱容搭，導(dǎo)熱快，3.熱裂紋傾向大4.容易形成氣孔5.焊接接頭容易氧化6.合金元素蒸發(fā)和燒損7.焊接接頭的耐腐蝕性能低于母材8.固態(tài)和液態(tài)無色澤變化 氫的來源：1.氣瓶中超標(biāo)的氫和水，氣體管路和冷卻管路潮濕或混入弧柱氣氛中的空氣和濕氣2.因鋁材熔煉生產(chǎn)中除氣不凈而使本身含有固溶與期內(nèi)的超標(biāo)氫3.鋁材加工過程中粘附與表面的潤滑油，油脂，污物等談情化合物 氣孔防治措施：1）限制氫的來源：焊材嚴(yán)格控制含水量，用前干燥處理；焊接前必須嚴(yán)格清除工件和焊絲表面氧化膜和油污；2）控制焊接工藝：適當(dāng)減慢焊速；3）調(diào)整電弧氣氛熱裂紋的防治：選擇抗裂性優(yōu)良的基本金屬以及選擇與基本金屬合理匹配的焊接材料。1選熱裂傾向小的母材2選適當(dāng)?shù)奶畛浣饘?合理的焊接方法和工藝4減少焊接應(yīng)力。Q345鋼的焊接工藝

Q345鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為0.345%～0.491%，屈服點等于343MPa（強度級別屬于343MPa級）。Q345鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預(yù)熱。但由于Q345鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業(yè)）或在大剛性、大厚度結(jié)構(gòu)上焊接時，為防止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預(yù)熱措施。Q345鋼手弧焊時應(yīng)選用E50型焊條，如堿性焊條E5015、E5016，對于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件，可選用E4315、E4316焊條Q345鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431（開I形坡口對接）或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431（中板開坡口對接），當(dāng)需焊接厚板深坡口焊縫時，應(yīng)選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。Q345鋼是目前我國應(yīng)用最廣的低合金鋼，用于制造焊接結(jié)構(gòu)的Q345鋼均為Q345R和Q345g鋼。

低碳鋼的焊接性：1.冷裂紋，碳鋼的冷裂紋敏感性主要與其成分，熔敷金屬成分，寒風(fēng)中溶解的氫和焊接區(qū)的拘束度等因素有關(guān) 1.碳當(dāng)量，對碳鋼冷裂影響最大的是鋼材和熔敷金屬的碳當(dāng)量隨著碳含量的增加，焊接性逐漸變差2.淬硬傾向，焊縫和熱影響區(qū)的冷裂傾向除與其成分有關(guān)外，組織對性能影響更為明顯淬硬組織或馬氏體組織越多，其硬度越高，這樣，焊縫和熱影響區(qū)硬度越高，焊接性差3.拘束度和氫，氫和街頭的拘束度也會增加冷裂紋敏感性，鋼板厚度增加，拘束度增大，焊接時焊接區(qū)被剛性固定或結(jié)構(gòu)的剛性過大都可造成拘束度增加，提高氫致裂紋的敏感性 二 熱裂紋敏感與鋼中成分尤其是SP等雜質(zhì)有關(guān)在焊接SP 過高的碳鋼時，當(dāng)母材稀釋率較高時，進入焊縫的SP較多，容易引起寒風(fēng)中的熱裂紋 三，層狀撕裂，焊接熱影響區(qū)的性能變化 中碳鋼的焊接性中碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%～0.60%。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近0.25%而含錳量不高時，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。如果碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時，在熱影響區(qū)可能會產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，易于開裂，即形成冷裂紋。焊接時，相當(dāng)數(shù)量的母材被熔化進入焊縫，使焊縫的含碳量增高，促使在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋，特別是當(dāng)硫的雜質(zhì)控制不嚴(yán)時，更易出現(xiàn)。這種裂紋在弧坑處更為敏感，分布在焊縫中的熱裂紋于是與焊縫的魚鱗狀波紋線相垂直中碳鋼的焊接工藝要點⑴預(yù)熱 預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。通常，35和45鋼的預(yù)熱溫度為150～250℃含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可將預(yù)熱溫度提高至250～400℃。若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時，可進行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150～200mm。⑵焊條 條件許可時優(yōu)先選用堿性焊條。⑶坡口形式 將焊件盡量開成U形坡口式進行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應(yīng)圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產(chǎn)生。⑷焊接工藝參數(shù) 由于母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達(dá)30%左右，所以第一層焊縫焊接時，應(yīng)盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。⑸焊后熱處理 焊后最好對焊件立即進行消除應(yīng)力熱處理，特別是對于大厚度焊件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件更應(yīng)如此。消除應(yīng)力的回火溫度為600～650℃。若焊后不能進行消除應(yīng)力熱處理，應(yīng)立即進行后熱處理。

低碳鋼與中碳鋼的焊接性差異，為何中碳鋼焊接時易在熱影響區(qū)中產(chǎn)生冷裂紋？ 冷裂紋：與低碳鋼相比，中碳鋼的碳當(dāng)量較大，隨著碳的增加提高了鋼的淬硬性，焊接時易在HAZ產(chǎn)生M，且中碳鋼的M組織有較大的淬硬性，因此中碳鋼焊接時易產(chǎn)生冷裂紋。熱裂紋：低碳鋼弧焊時具有較高的剛熱裂紋能力，中碳鋼中碳本身的偏析以及它促使S,P等其他元素的偏析明顯起來，易形成低熔點共晶體而導(dǎo)致熱裂紋傾向增加。

中碳鋼焊后HAZ更容易形成脆硬的M組織，這種組織對氫更敏感，產(chǎn)生冷裂紋所需的臨界應(yīng)力更低。

紫銅焊接時其焊縫為單相@組織，導(dǎo)熱性強，焊縫易生成粗大晶粒。紫銅及黃銅收縮率和線膨脹系數(shù)較大，焊接應(yīng)力較大，易形成熱裂紋 黃銅焊接時為使焊縫的機械性能和母材相同或相近，焊縫常為雙相組織，焊縫晶粒變細(xì)，焊縫抗熱裂紋性能改善

焊縫強韌性匹配：選用“低強匹配”的焊材，焊接接頭實際強度未必低強，可能等強甚至可能還稍許超強，而按等強匹配焊材則可能造成超強的后果，造成焊縫金屬塑性和抗裂性下降。熱影響區(qū)脆化：中碳調(diào)質(zhì)鋼由于碳含量較高，合金元素較多，有相當(dāng)大的淬硬傾向，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度低，無自回火過程，因而在焊接熱影響區(qū)容易產(chǎn)生大量脆硬的馬氏體組織，導(dǎo)致熱影響區(qū)脆化，生成的高碳馬氏體越多，脆化越嚴(yán)重 熱影響區(qū)軟化：焊前為調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼材焊接時，被加熱到該調(diào)質(zhì)處理的回火溫度以上時，焊接熱影響區(qū)將出現(xiàn)強度，硬度低于母材的軟化區(qū)，如果焊后不再進行調(diào)質(zhì)處理，該軟化區(qū)可能成為降低接頭區(qū)強度的薄弱區(qū)。中碳調(diào)質(zhì)鋼的強度級別越高時，軟化問題越突出

試分析灰鑄鐵電弧焊時形成白口與淬硬組織的原因及危害： 1 焊接區(qū)：由于焊縫金屬的冷卻速度遠(yuǎn)大于鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫將主要由共晶滲碳體，二次滲碳體及珠光體組成即白口鑄鐵組織。影響整個焊接接頭的機械加工性能而且容易產(chǎn)生裂紋。2 半熔化區(qū)：該區(qū)加熱和冷卻速度非?？炜赡苡行┦械奶嘉茨芟蛑車鷶U散完全而成細(xì)小片狀殘留，最終也想鑄鐵將在共晶溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷厝R氏體，A因碳的溶解度下降而析出二次滲碳體，二次滲碳體和共晶滲碳體混在一起形成白口。3 奧氏體區(qū)：由于該區(qū)在共析溫度區(qū)間以上，其基體被完全奧實體化在奧氏體區(qū)溫度較高的地方由于石墨片中的碳向奧氏體擴散較多 A中C含量較高同時A晶粒較小，在隨后的冷卻過程中如果冷卻速度過快將從A中析出二次滲碳體，共析轉(zhuǎn)變時 A轉(zhuǎn)變珠光體類型組織 冷卻速度更快時會產(chǎn)生馬氏體與殘余奧氏體使該區(qū)硬度比母材有一定提高，焊接接頭的加工性變差。

第四篇：金屬焊接性試題總結(jié)

金屬焊接性：就是金屬是能否適應(yīng)焊接加工而形成完整的，具備一定強的元素。3進固深處理4采用雙相組織5加快冷卻速度，焊接接頭在使用性能的焊接接頭的特性，一是金屬在焊接加工中是否容易形成缺危險溫度區(qū)停留的時間越短，接頭的耐晶間腐蝕能力越強，所以不銹陷，二是漢城的接頭在一定使用條件下可靠運行的能力影響焊接性的鋼焊接時，快速冷卻是提高接頭耐腐蝕能力的有效措施。由于奧氏體因素：1材料2工藝3結(jié)構(gòu)4服役條件 不銹鋼冷卻過程中沒有馬氏體的轉(zhuǎn)變過程，所以快速冷卻不會使接頭斜Y形坡口焊接裂紋實驗法：用來評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影淬硬。熱裂紋的防治： 1）雙相組織的焊縫比單相奧氏體組織具有較響區(qū)對冷裂紋的敏感性 又稱“小鐵研”法焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的表面裂紋率高的抗熱裂紋能力。因為鐵素體可以細(xì)化晶粒，打亂柱狀晶的方向，<20%安全 防止雜質(zhì)的聚集，并且鐵素體還可以比奧氏體溶解更多的雜質(zhì)，從而堆焊：是用焊接方法在工件表面堆敷一層具有特定性能材料的工藝過減少了低熔點共晶物在奧氏體晶格邊界上的偏析。2）在焊接工藝上，程，堆焊是使零件表面獲得具有耐磨，耐熱，耐蝕等性能的熔敷金屬，采用堿性焊條，用小電流，快焊速，收弧時盡量填滿弧坑以及采用氬或是修復(fù)零件，增加零件尺寸 熱軋鋼wc《0.20%通過Mn，Si等合金弧焊。的固溶強化來保證鋼的強度 鈦及鈦合金的焊接性：鈦化學(xué)活性大，鈦及合金與其他金屬比較，具Q345鋼由于碳有嚴(yán)重偏析，鋼板各部分的含碳量相差很大，因此在焊有熔點高、熱容量小、熱導(dǎo)率小的特點，因此焊接接頭易產(chǎn)生過熱組接角焊縫時出現(xiàn)大量的熱裂紋，在這種情況下就要從工藝上設(shè)法減少織，晶粒變得粗大，特別是β鈦合金，易引起塑性降低，所以在選擇熔合比，增大焊縫成形系數(shù)，在焊接材料上采用低碳焊絲和焊二氧化焊接參數(shù)時，既要保證不過熱，又要防止淬硬現(xiàn)象，⑶冷裂紋傾向較硅較低的焊劑以此降低寒風(fēng)中的含碳量和提高焊縫中的錳含量，解決大⑷易產(chǎn)生氣孔⑸變形大。鈦的彈性模量約比鋼小一半，所以焊接殘了熱裂紋的問題 余變形較大，并且焊后變形的矯正較為困難（1）雜質(zhì)元素的沾污引熱軋機正火鋼的焊接工藝要點及焊接時的要求：1）焊接材料的選擇：起脆化（2）焊接相變引起的接頭塑性下降（3）產(chǎn)生焊接裂紋。保護選擇焊材的依據(jù)是保證焊縫金屬的強度、塑性和韌性等力學(xué)性能與母特殊性：由于鈦和鈦合金導(dǎo)熱性差、散熱慢，高溫停留時間長，受氣材相匹配。1選擇相應(yīng)級別的焊接材料。2必須同時考慮到熔合比和冷體及雜質(zhì)污染影響嚴(yán)重，常用雙層氣流保護、拖罩保護和箱內(nèi)焊接 卻速度的影響。3必須考慮到熱處理對焊接力學(xué)性能的影響。4為保證鋁及鋁合金的焊接性1.強的抗氧化能力2.鋁的熱導(dǎo)率和比熱容搭，導(dǎo)焊接過程的低氫條件，焊絲應(yīng)嚴(yán)格去油，必要時應(yīng)對焊絲進行真空除熱快，3.熱裂紋傾向大4.容易形成氣孔5.焊接接頭容易氧化6.合金元氫處理。2》焊接工藝參數(shù)的影響：1焊接線能量：主要考慮過熱區(qū)的素蒸發(fā)和燒損7.焊接接頭的耐腐蝕性能低于母材8.固態(tài)和液態(tài)無色澤脆化和冷裂紋兩個因素。2預(yù)熱：預(yù)熱主要是防止裂紋，同時還有一定變化 氫的來源：1.氣瓶中超標(biāo)的氫和水，氣體管路和冷卻管路潮濕或的改善組織、性能的作用。3焊后熱處理：一般情況下熱軋及正火鋼焊混入弧柱氣氛中的空氣和濕氣2.因鋁材熔煉生產(chǎn)中除氣不凈而使本身后不需要熱處理但對要求抗力腐蝕的焊接結(jié)構(gòu)、低溫下使用的焊接結(jié)含有固溶與期內(nèi)的超標(biāo)氫3.鋁材加工過程中粘附與表面的潤滑油，油該區(qū)加熱和冷卻速度非?？炜赡苡行┦械奶嘉茨芟蛑車鷶U散完

全而成細(xì)小片狀殘留，最終也想鑄鐵將在共晶溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷厝R氏體，A因碳的溶解度下降而析出二次滲碳體，二次滲碳體和共晶滲碳體混在一起形成白口。3 奧氏體區(qū)：由于該區(qū)在共析溫度區(qū)間以上，其基體被完全奧實體化在奧氏體區(qū)溫度較高的地方由于石墨片中的碳向奧氏體擴散較多 A中C含量較高同時A晶粒較小，在隨后的冷卻過程中如果冷卻速度過快將從A中析出二次滲碳體，共析轉(zhuǎn)變時 A轉(zhuǎn)變珠光體類型組織 冷卻速度更快時會產(chǎn)生馬氏體與殘余奧氏體使該區(qū)硬度比母材有一定提高，焊接接頭的加工性變差。

2．分析Q345的焊接性特點，給出相應(yīng)的焊接材料及焊接工藝要求。答:Q345鋼屬于熱軋鋼，其碳當(dāng)量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要預(yù)熱和嚴(yán)格控制焊接熱輸入，從脆硬傾向上，Q345鋼連續(xù)冷卻時，珠光體轉(zhuǎn)變右移，使快冷下的鐵素體析出，剩下富碳奧氏體來不及轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，而轉(zhuǎn)變?yōu)楹剂扛叩呢愂象w與馬氏體具有淬硬傾向，Q345剛含碳量低含錳高，具有良好的抗熱裂性能，在Q345剛中加入V、Nb達(dá)到沉淀強化作用可以消除焊接接頭中的應(yīng)力裂紋。被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)可能產(chǎn)生粗晶脆化，韌性明顯降低，Q345鋼經(jīng)過600℃×1h退火處理，韌性大幅提高，熱應(yīng)變脆化傾向明顯減小。；焊接材料：對焊條電弧焊焊條的選擇：E5系列。埋弧焊：焊劑SJ501，焊絲H08A/H08MnA.電渣焊：焊劑HJ431、HJ360焊絲H08MnMoA。CO2氣體保護焊：H08系列和YJ5系列。預(yù)熱溫度：100～150℃。焊后熱處理：電弧焊一般不進行或600～650℃回火。電渣焊900～930℃正火，600～650℃回火

3.Q345與Q390焊接性有何差異？Q345焊接工藝是否適用于Q390焊

構(gòu)及厚壁高壓容器需要進行消應(yīng)力處理。4焊接接頭的力學(xué)性能：焊接金屬和熱影響區(qū)的力學(xué)性能是影響使用性的基本性能。低碳調(diào)質(zhì)鋼：低碳鋼中碳含量不高于0.22添加猛、鉻、鎳、鉬、釩、鈮銅主要是為了提高鋼的淬透性和馬氏體的回火穩(wěn)定性。這類鋼由于碳含量低，淬火后得到低碳馬氏體而且會發(fā)生自回火脆性小具有良好的焊接性。經(jīng)過淬火加回火熱處理的剛成為調(diào)制鋼。低碳調(diào)質(zhì)鋼具有較高的強度和良好的塑性、韌性和耐磨性，裂紋敏感性低。強度等級不同的兩種低調(diào)質(zhì)碳鋼焊接時的淬硬性很大，又產(chǎn)生焊接裂紋的傾向。采用低強匹配焊材和co2氣體保護焊，控制焊縫擴散氫含量在超低氫水平，可實現(xiàn)在不預(yù)熱條件下的焊接。選用低強匹配的焊材，接頭的實際強度可能等強，甚至超強，而按等強匹配選擇的焊材可能造成超強的效果，造成焊縫金屬塑韌性和抗裂性的下降。低碳調(diào)質(zhì)鋼工藝要點：⑴焊前預(yù)熱 當(dāng)板厚較小或接頭拘束度也較小時，焊前可不進行預(yù)熱，如15MnMoVN、14MnMoNbB鋼。當(dāng)板厚小于13mm時，通常采用不預(yù)熱施焊。隨著板厚的增加，為了防止產(chǎn)生冷裂紋，必須進行預(yù)熱，但是必須嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度，因為過高的預(yù)熱溫度會使熱影響區(qū)的冷卻速度過于緩慢，使熱影響區(qū)強度下降，韌性變壞 ⑵焊接材料 為防止產(chǎn)生冷裂紋，因此必須嚴(yán)格控制焊接材料中的含氫量，要求所使用的焊條必須是低氫型或超低氫型的，焊前應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定進行烘干、貯存。⑶焊接技術(shù) 為避免過度損傷熱影響區(qū)的韌性，應(yīng)避免使用過大的線能量，因此，不推薦使用大直徑的焊條或焊絲。只要可能，應(yīng)采用多層小焊道焊縫，最好采用窄焊道，而不采用橫向擺動的運條技術(shù)。⑷焊后熱處理 大多數(shù)低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接構(gòu)件都是在焊態(tài)下使用，只有在下述條件下才進行焊后熱處理。1）焊后或冷加工后的韌性過低。2）焊后需進行高精度加工，要求保證結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性。3）焊接結(jié)構(gòu)承受應(yīng)力腐蝕。焊后熱處理的溫度必須低于母材調(diào)質(zhì)處理的回火溫度。中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性⑴焊接熱影響區(qū)的脆化和軟化 首先，由于中碳調(diào)質(zhì)鋼的含碳量高、合金元素多，鋼的淬硬傾向大，在熱影響區(qū)的淬火區(qū)會產(chǎn)生大量的馬氏體，導(dǎo)致嚴(yán)重脆化。其次，熱影響區(qū)被加熱到超過調(diào)質(zhì)處理時回火溫度的區(qū)域，將出現(xiàn)強度、硬度低于母材的軟化區(qū)。⑵裂紋傾向嚴(yán)重 中碳調(diào)質(zhì)鋼的淬硬傾向大，熱影響區(qū)產(chǎn)生的馬氏體組織，增大了焊接接頭的冷裂傾向。中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝常用的各種熔焊方法，都可以適用于焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼。⑴預(yù)熱及后熱 除了拘束度小、構(gòu)造簡單的薄殼結(jié)構(gòu)不用預(yù)熱外，中碳調(diào)質(zhì)鋼都應(yīng)采取焊前預(yù)熱和后熱措施，預(yù)熱溫度約為200～350℃后熱溫度為300℃左右。如果焊后不能及時進行調(diào)質(zhì)處理，則必需在焊后及時進行中間熱處理，即在等于或高于預(yù)熱溫度下進行保溫一段時間的熱處理，如低溫回火或650～680℃高溫回火。若焊件焊前處于調(diào)質(zhì)狀態(tài)，其預(yù)熱溫度、層間溫度及熱處理溫度都應(yīng)比母材淬火后的回火溫度低50℃。進行局部預(yù)熱時，應(yīng)在焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)均勻加熱。⑵焊接材料 為了防止產(chǎn)生熱裂紋，要求采用低碳焊絲，焊絲中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在0.15%以內(nèi)⑶焊接線能量 中碳調(diào)質(zhì)鋼宜用小線能量焊接，以有利于減少淬火區(qū)的高溫停留時間，降低奧氏體的晶粒長大，從而降低淬火區(qū)的脆化程度。低溫用鋼的焊接工藝 工作溫度等于或低于－20℃的低碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼稱為低溫用鋼，對低溫用鋼的主要要求是應(yīng)保證在使用溫度下具有足夠的塑性及抵抗脆性破壞的能力。低溫用鋼由于含碳量低,淬硬傾向和冷裂傾向小，所以焊接性良好。焊接時，為避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量，焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒，多道焊時要控制層間溫度不得過高，如焊接06MnNbDR低溫用鋼時，層間溫度不得大于300℃。低溫用鋼焊后可進行消除應(yīng)力熱處理，以降低焊接結(jié)構(gòu)的脆斷傾向。奧氏體不銹鋼的焊接性：1.焊接熱裂紋：由于 奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，在焊接區(qū)降溫期焊接接頭必然要承受較大的拉應(yīng)力這也促成各種類型熱裂紋的產(chǎn)生2.&相導(dǎo)致的脆化 3.焊接變形與收縮4.焊接接頭的晶間腐蝕 ：奧氏體不銹鋼焊接接頭，在腐蝕介質(zhì)中工作一段時間可能局部發(fā)生沿晶界的腐蝕 ； 焊縫上的晶間腐蝕通常都只是在多道多層的情況下出現(xiàn)，前一道金屬受到后面焊道的熱影響而處于敏化溫度的區(qū)代，可能出現(xiàn)晶間貧珞而不耐腐蝕 5.焊接接頭的刀狀腐蝕6.焊接接頭的應(yīng)力腐蝕 工藝要點（1）防止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的措施1.冶金措施，控制焊縫金屬中的鉻鎳比，焊縫金屬中嚴(yán)格限制硼硫磷西等有害金屬的含量，焊縫金屬中添加一定數(shù)量的鐵素體組織2.工藝措施：選用適當(dāng)?shù)暮附悠驴诨蚝附臃椒?，盡量選用低氫型焊條和無氧焊劑，選擇合理的焊接結(jié)構(gòu)、焊接接頭形式和焊接順序，盡量減少焊接應(yīng)力防止&相產(chǎn)生的措施：嚴(yán)格控制焊接材料中加速&相形成的元素適當(dāng)降低鉻含量和提高鎳含量（2）防止焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的工藝和冶金措施：工藝1.選用適當(dāng)?shù)暮附臃椒ǎ翰捎眯〉木€能量讓焊接接頭盡可能的縮短在敏感溫度區(qū)段的停留時間2.工藝參數(shù)制定：以在焊接熔池停留時間最短為宗旨3.盡量采用窄焊縫，多道多層焊4.強制焊接區(qū)快速冷卻5.進行穩(wěn)定化處理或固溶處理冶金措施：使焊縫金屬具有奧氏體和鐵素體雙向組織，在焊縫金屬中加入比鉻更容易與碳集合的穩(wěn)定元素如鈦豪，降低焊縫金屬中的含碳量（異種）珠光體耐熱鋼與奧氏體不銹鋼焊接時的結(jié)合性能包括焊縫化學(xué)成分的控制、凝固過渡層的形成及碳遷移過渡層的形成、接頭應(yīng)力 奧氏體不銹鋼焊接接頭問題：焊接接頭的晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕、熱裂紋等防治：1控制含碳量在0.08％以下。因為含碳量在0.08％以下時，能夠析出的碳的數(shù)量較少，在0.08％以上時，能夠析出的碳的數(shù)量迅速增加。2添加穩(wěn)定劑即在鋼材和焊接材料中加入比鉻與碳親和力更脂，污物等談情化合物氣孔防治措施：1）限制氫的來源：焊材嚴(yán)格接，為什么？ 答：Q345與Q390都屬于熱軋鋼，化學(xué)成分基本相同，控制含水量，用前干燥處理；焊接前必須嚴(yán)格清除工件和焊絲表面氧只是Q390的Mn含量高于Q345，從而使Q390的碳當(dāng)量大于Q345，化膜和油污；2）控制焊接工藝：適當(dāng)減慢焊速；3）調(diào)整電弧氣氛熱所以Q390的淬硬性和冷裂紋傾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。裂紋的防治：選擇抗裂性優(yōu)良的基本金屬以及選擇與基本金屬合理匹Q345的焊接工藝不一定適用于Q390的焊接，因為Q390的碳當(dāng)量較配的焊接材料。1選熱裂傾向小的母材2選適當(dāng)?shù)奶畛浣饘?合理的焊大，一級Q345的熱輸入叫寬，有可能使Q390的熱輸入過大會引起接接方法和工藝4減少焊接應(yīng)力。頭區(qū)過熱的加劇或熱輸入過小使冷裂紋傾向增大，過熱區(qū)的脆化也變Q345鋼的焊接工藝 的嚴(yán)重。

Q345鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為0.345%～0.491%，屈服點等于343MPa7.比較Q345、T-1鋼、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、熱裂和消除應(yīng)（強度級別屬于343MPa級）。Q345鋼的合金含量較少，焊接性良好，裂紋的傾向.答：

1、冷裂紋的傾向：Q345為熱扎鋼其碳含量與碳當(dāng)量焊前一般不必預(yù)熱。但由于Q345鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在較底，淬硬傾向不大，因此冷裂紋敏感傾向較底。T-1鋼為低碳調(diào)質(zhì)鋼，低溫下（如冬季露天作業(yè)）或在大剛性、大厚度結(jié)構(gòu)上焊接時，為防加入了多種提高淬透性的合金元素，保證強度、韌性好的低碳自回火止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預(yù)熱措施。Q345鋼手弧焊時應(yīng)選用E50型焊條，M和部分下B的混合組織減緩冷裂傾向，2.25Cr-1Mo為珠光體耐熱鋼，如堿性焊條E5015、E5016，對于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條其中Cr、Mo能顯著提高淬硬性，控制Cr、Mo的含量能減緩冷裂傾E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件，可選用E4315、E4316焊向，2.25-1Mo冷裂傾向相對敏感。30CrMnSiA為中碳調(diào)質(zhì)鋼，其母材條Q345鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431（開I形坡口對接）含量相對高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的過飽和度，點或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431（中板開坡口對接），當(dāng)需焊接厚板深陣畸變更嚴(yán)重，因而冷裂傾向更大。

2、熱裂傾向Q345含碳相對低，坡口焊縫時，應(yīng)選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。Q345鋼是目而Mn含量高，鋼的Wmn/Ws能達(dá)到要求，具有較好的抗熱裂性能，前我國應(yīng)用最廣的低合金鋼，用于制造焊接結(jié)構(gòu)的Q345鋼均為Q345R熱裂傾向較小。T-1鋼含C低但含Mn較高且S、P的控制嚴(yán)格因此熱和Q345g鋼。裂傾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊縫凝固結(jié)晶時，固低碳鋼的焊接性：1.冷裂紋，碳鋼的冷裂紋敏感性主要與其成分，熔敷-液相溫度區(qū)間大，結(jié)晶偏析嚴(yán)重，焊接時易產(chǎn)生潔凈裂紋，熱裂傾向金屬成分，寒風(fēng)中溶解的氫和焊接區(qū)的拘束度等因素有關(guān) 1.碳當(dāng)量，較大。

3、消除應(yīng)力裂紋傾向：鋼中Cr、Mo元素及含量對SR產(chǎn)生影對碳鋼冷裂影響最大的是鋼材和熔敷金屬的碳當(dāng)量隨著碳含量的增響大，Q345鋼中不含Cr、Mo，因此SR傾向小。T-1鋼令Cr、Mo加，焊接性逐漸變差2.淬硬傾向，焊縫和熱影響區(qū)的冷裂傾向除與其但含量都小于1%，對于SR有一定的敏感性；SR傾向峽谷年隊較大，成分有關(guān)外，組織對性能影響更為明顯淬硬組織或馬氏體組織越多，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相對都較高，SR傾向較大。

其硬度越高，這樣，焊縫和熱影響區(qū)硬度越高，焊接性差3.拘束度和8.同一牌號的中碳調(diào)質(zhì)鋼分別在調(diào)質(zhì)狀態(tài)和退火狀態(tài)進行焊接時焊接氫，氫和街頭的拘束度也會增加冷裂紋敏感性，鋼板厚度增加，拘束工藝有什么差別？為什么中碳調(diào)質(zhì)鋼一般不在退火的狀態(tài)下進行焊度增大，焊接時焊接區(qū)被剛性固定或結(jié)構(gòu)的剛性過大都可造成拘束度接？ 答：在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，若為消除熱影響區(qū)的淬硬區(qū)的淬硬組織增加，提高氫致裂紋的敏感性 二 熱裂紋敏感與鋼中成分尤其是SP等和防止延遲裂紋產(chǎn)生，必須適當(dāng)采用預(yù)熱，層間溫度控制，中間熱處雜質(zhì)有關(guān)在焊接SP 過高的碳鋼時，當(dāng)母材稀釋率較高時，進入焊縫的理，并焊后及時進行回火處理，若為減少熱影響的軟化，應(yīng)采用熱量SP較多，容易引起寒風(fēng)中的熱裂紋 三，層狀撕裂，焊接熱影響區(qū)的性集中，能量密度越大的方法越有利，而且焊接熱輸入越小越好。能變化 在退火狀態(tài)下焊接：常用焊接方法均可，選擇材料時，焊縫金屬的調(diào)中碳鋼的焊接性中碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%～0.60%。當(dāng)碳的質(zhì)量質(zhì)處理規(guī)范應(yīng)與母材的一致，主要合金也要與母材一致，在焊后調(diào)質(zhì)分?jǐn)?shù)接近0.25%而含錳量不高時，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊的情況下，可采用很高的預(yù)熱溫度和層間溫度以保證調(diào)質(zhì)前不出現(xiàn)裂接性逐漸變差。如果碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%左右而仍按焊接低碳鋼常用紋。的工藝施焊時，在熱影響區(qū)可能會產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，易于開裂，因為中碳調(diào)質(zhì)鋼淬透性、淬硬性大，在退火狀態(tài)下焊接處理不當(dāng)易產(chǎn)即形成冷裂紋。焊接時，相當(dāng)數(shù)量的母材被熔化進入焊縫，使焊縫的生延遲裂紋，一般要進行復(fù)雜的焊接工藝，采取預(yù)熱、后熱、回火及含碳量增高，促使在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋，特別是當(dāng)硫的雜質(zhì)控制不嚴(yán)焊后熱處理等輔助工藝才能保證接頭使用性能。

時，更易出現(xiàn)。這種裂紋在弧坑處更為敏感，分布在焊縫中的熱裂紋2.為什么18-8奧氏體不銹鋼焊縫中要求含有一定數(shù)量的鐵素體組織？于是與焊縫的魚鱗狀波紋線相垂直中碳鋼的焊接工藝要點⑴預(yù)熱 預(yù)熱通過什么途徑控制焊縫中的鐵素體含量？答：焊縫中的δ相可打亂單有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接一γ相柱狀晶的方向性，不致形成連續(xù)，另外δ相富碳Cr，又良好的中碳鋼的主要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。供Cr條件，可減少γ晶粒形成貧Cr層，故常希望焊縫中有4%~12%通常，35和45鋼的預(yù)熱溫度為150～250℃含碳量再高或者因厚度和的δ相。通過控制鐵素體化元素的含量，或控制Creq/Nieq的值，剛度很大，裂紋傾向大時，可將預(yù)熱溫度提高至250～400℃。若焊件來控制焊縫中的鐵素體含量。

太大，整體預(yù)熱有困難時，可進行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為9.雙相不銹鋼的成分和性能特點，與一般A不銹鋼相比雙相不銹鋼的焊口兩側(cè)各150～200mm。⑵焊條 條件許可時優(yōu)先選用堿性焊條。⑶焊接性有何不同？在焊接工藝上有什么特點？答：雙相不銹鋼是在固坡口形式 將焊件盡量開成U形坡口式進行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟溶體中F和A相各占一半，一般較少相的含量至少也要達(dá)到30%的不挖出的坡口外形應(yīng)圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，銹鋼。這類鋼綜合了A不銹鋼和F不銹鋼的優(yōu)點，具有良好的韌性、以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產(chǎn)生。⑷焊接工藝參數(shù) 由于母材熔強度及優(yōu)良的耐氧化物應(yīng)力腐蝕性能。與一般A不銹鋼相比：{1}化到第一層焊縫金屬中的比例最高達(dá)30%左右，所以第一層焊縫焊接其凝固模式以F模式進行；{2}焊接接頭具有優(yōu)良的耐蝕性，耐氯化物時，應(yīng)盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。⑸焊后熱SCC性能，耐晶間腐蝕性能，但抗H2S的SCC性能較差;{3}焊接接頭處理 焊后最好對焊件立即進行消除應(yīng)力熱處理，特別是對于大厚度焊的脆化是由于Cr的氮化物析出導(dǎo)致；{4}雙相鋼在一般情況下很少有件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件冷裂紋，也不會產(chǎn)生熱裂紋。焊接工藝特點：{1}焊接材料應(yīng)根據(jù)“適更應(yīng)如此。消除應(yīng)力的回火溫度為600～650℃。若焊后不能進行消除用性原則”，不同類型的雙相鋼所用焊材不能任意互換，可采取“適量”應(yīng)力熱處理，應(yīng)立即進行后熱處理。超合金化焊接材料；{2}控制焊接工藝參數(shù)，避免產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，可適低碳鋼與中碳鋼的焊接性差異，為何中碳鋼焊接時易在熱影響區(qū)中產(chǎn)當(dāng)緩冷，以獲得理想的δ/γ相比例；{3}A不銹鋼的焊接注意點同樣適生冷裂紋？ 合雙相鋼的焊接。

冷裂紋：與低碳鋼相比，中碳鋼的碳當(dāng)量較大，隨著碳的增加提高了1.為什么Al-Mg及al-li合金焊接時易形成氣孔？al及其合金焊接時產(chǎn)鋼的淬硬性，焊接時易在HAZ產(chǎn)生M，且中碳鋼的M組織有較大的生氣孔的原因是什么？如何防止氣孔？為什么純鋁焊接易出現(xiàn)分散小淬硬性，因此中碳鋼焊接時易產(chǎn)生冷裂紋。熱裂紋：低碳鋼弧焊時具氣孔？而al-mg焊接時易出現(xiàn)焊接大氣孔？ 答：1）氫是鋁合金及鋁焊有較高的剛熱裂紋能力，中碳鋼中碳本身的偏析以及它促使S,P等其他接時產(chǎn)生氣孔的主要原因。2）氫的來源非常廣泛，弧柱氣氛中的元素的偏析明顯起來，易形成低熔點共晶體而導(dǎo)致熱裂紋傾向增加。水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊絲及母材表面氧化膜的吸中碳鋼焊后HAZ更容易形成脆硬的M組織，這種組織對氫更敏感，附水，保護氣體的氫和水分等都是氫的來源。3）氫在鋁及其合金產(chǎn)生冷裂紋所需的臨界應(yīng)力更低。中的溶解度在凝點時可從0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差約20紫銅焊接時其焊縫為單相@組織，導(dǎo)熱性強，焊縫易生成粗大晶粒。紫倍，這是促使焊縫產(chǎn)生氣孔的重要原因之一。4)鋁的導(dǎo)熱性很強，銅及黃銅收縮率和線膨脹系數(shù)較大，焊接應(yīng)力較大，易形成熱裂紋 黃熔合區(qū)的冷速很大，不利于氣泡的浮出，更易促使形成氣孔

銅焊接時為使焊縫的機械性能和母材相同或相近，焊縫常為雙相組織，防止措施： 1）減少氫的來源，焊前處理十分重要，焊絲及母材表面焊縫晶粒變細(xì)，焊縫抗熱裂紋性能改善的氧化膜應(yīng)徹底清除。2）控制焊接參數(shù)，采用小熱輸入減少熔池存焊縫強韌性匹配：選用“低強匹配”的焊材，焊接接頭實際強度未必在時間，控制氫溶入和析出時間3）改變弧柱氣氛中的性質(zhì)

低強，可能等強甚至可能還稍許超強，而按等強匹配焊材則可能造成原因：1）純鋁對氣氛中水分最為敏感，而al-mg合金不太敏感，因此超強的后果，造成焊縫金屬塑性和抗裂性下降。純鋁產(chǎn)生氣孔的傾向要大2）氧化膜不致密，吸水強的鋁合金al-mg熱影響區(qū)脆化：中碳調(diào)質(zhì)鋼由于碳含量較高，合金元素較多，有相當(dāng)比氧化膜致密的純鋁具有更大的氣孔傾向，因此純鋁的氣孔分?jǐn)?shù)小，大的淬硬傾向，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度低，無自回火過程，因而在焊接熱影而al-mg合金出現(xiàn)集中大氣孔3）Al-mg合金比純鋁更易形成疏松響區(qū)容易產(chǎn)生大量脆硬的馬氏體組織，導(dǎo)致熱影響區(qū)脆化，生成的高而吸水強的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受熱而分解出氫，并在氧化碳馬氏體越多，脆化越嚴(yán)重 膜上冒出氣泡，由于氣泡是附著在殘留氧化膜上，不易脫離浮出，且熱影響區(qū)軟化：焊前為調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼材焊接時，被加熱到該調(diào)質(zhì)處理因氣泡是在熔化早期形成有條件長大，所以常造成集中大的氣孔。因的回火溫度以上時，焊接熱影響區(qū)將出現(xiàn)強度，硬度低于母材的軟化此al-mg合金更易形成集中的大氣孔。區(qū)，如果焊后不再進行調(diào)質(zhì)處理，該軟化區(qū)可能成為降低接頭區(qū)強度的薄弱區(qū)。中碳調(diào)質(zhì)鋼的強度級別越高時，軟化問題越突出 試分析灰鑄鐵電弧焊時形成白口與淬硬組織的原因及危害： 1 焊接區(qū)：由于焊縫金屬的冷卻速度遠(yuǎn)大于鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫將主要由共晶滲碳體，二次滲碳體及珠光體組成即白口鑄鐵組織。影響整個焊接接頭的機械加工性能而且容易產(chǎn)生裂紋。2 半熔化區(qū)：

第五篇：材料焊接性

一、焊接性概念

材料在限定的焊接施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。（國家標(biāo)準(zhǔn)）

一是結(jié)合性能----工藝焊接性 材料在焊接加工中是否容易形成接頭或產(chǎn)生缺陷

二是使用性能

焊接完成的接頭在一定使用條件下可靠運行的能

二、研究焊接性的目的

1查明指定材料在指定焊接工藝條件下可能出現(xiàn)的問題

2確定焊接工藝的合理性或材料的改進方向

三、影響焊接性的因素

1材料因素2設(shè)計因素3工藝因素4服役環(huán)境

四、評定焊接性的原則

一是評定焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，為制定合理的焊接工藝提供依據(jù)； 二是評定焊接接頭能否滿足結(jié)構(gòu)使用性能要求

五、評定焊接接頭工藝缺陷的敏感性主要進行抗裂性試驗，其中包括熱裂紋試驗、冷裂紋試驗、消除應(yīng)力裂紋試驗和層狀撕裂試驗。

六、實焊類方法包含：裂紋敏感性試驗、焊接接頭的力學(xué)性能測試、低溫脆性試驗、斷裂韌性試驗、高溫蠕變及持久強度試驗。（較小的焊件直接做試驗，較大的實物縮小化）

七、碳當(dāng)量的間接估測法

定義：可以把鋼中合金元素的含量按相當(dāng)于若干碳含量折算并疊加起來，作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的參數(shù)指標(biāo)，即所謂碳當(dāng)量（CE或Ceq）。焊接熱影響區(qū)的淬硬及冷裂紋傾向與鋼種的化學(xué)成分有密切關(guān)系 化學(xué)成分間接地評估鋼材冷裂紋的敏感性。將鋼中各種合金元素折算成碳的含量。

鋼中決定強度和可焊性的因素主要是含碳量。以Ceq值的大小估價冷裂紋傾向的大小，認(rèn)為Ceq值越小，鋼材的焊接性能越好。缺點：

1碳當(dāng)量公式?jīng)]有考慮元素之間的交互作用

2沒有考慮板厚、結(jié)構(gòu)拘束度、焊接工藝、含氫量等因素的影響。3用碳當(dāng)量評價焊接性是比較粗略的，使用時應(yīng)注意條件。所以，碳當(dāng)量法只能用于對鋼材焊接性的初步分析 1）使用國際焊接學(xué)會（IIW）

推薦的碳當(dāng)量公式時，對于板厚δ＜20mm的鋼材 CE＜0.4%焊接性良好，焊前不需要預(yù)熱；

CE＝0.4%-0.6%，尤其是CE>0.5%時，焊接性差，鋼材易淬硬，表焊接性已變差，焊接時需預(yù)熱才能防止裂紋，隨板厚增大預(yù)熱溫度要相應(yīng)提高。2)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）的碳當(dāng)量公式時

當(dāng)鋼板厚度δ＜25mm和采用焊條電弧焊時（焊接熱輸入為17kJ/cm），對于不同強度級別的鋼材規(guī)定了不產(chǎn)生裂紋的碳當(dāng)量界限和相應(yīng)的預(yù)熱措施

斜Y坡口焊接裂紋試驗法: 此法主要用于評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋的敏感性。低合金鋼“小鐵研”試驗表面裂紋率小于20%時，用于一般焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)是安全的。

八、微合金控軋鋼：采用微合金化和控軋等技術(shù)，達(dá)到細(xì)化晶粒和沉淀強化相結(jié)合的效果。

九、熱裂紋和消除應(yīng)力裂紋

(1)焊縫中的熱裂紋：焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的裂紋。

熱軋、正火鋼一般含碳量較低，而Mn含量較高，因此Mn/S比能達(dá)到要求，具有較好的抗熱裂性能。異常：熱軋及正火鋼中C、S、P等元素含量偏高或嚴(yán)重偏析有關(guān)。

（2）消除應(yīng)力裂紋：焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱時，由于高溫及殘余應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生的晶間裂紋。

產(chǎn)生部位：在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，延向細(xì)晶區(qū)停止

產(chǎn)生原因：與雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏聚及碳化物析出“二次硬化”導(dǎo)致的晶界脆化有關(guān)。

十、低合金高強鋼焊縫金屬的組織主要包括：先共析鐵素體、側(cè)板條鐵素體、針狀鐵素體、上貝氏體、珠光體等，馬氏體較少。

11、熱應(yīng)變脆化：由氮、碳原子聚集在位錯周圍，對位錯造成的釘軋作用造成的。措施：在鋼中加入足夠量的氮化物形成元素（Al、Ti、V），如Q420比Q345傾向小。、焊后退火處理。

12、熱軋、正火鋼預(yù)熱和焊后熱處理的目的：

預(yù)熱作用：改善韌性，降低馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度，創(chuàng)造馬氏體“自回火”條件，從而避免產(chǎn)生冷裂紋。

預(yù)熱溫度的選擇與材料的淬硬傾向、焊接時的冷卻速度、拘束度、含氫量、焊后是否進行熱處理有關(guān)。焊后熱處理作用：焊件焊后或冷加工后鋼的韌度過低，要求結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定或要求焊件耐應(yīng)力腐蝕，則需要進行焊后熱處理。

13、熱軋、正火鋼確定焊后回火溫度的原則

（1）不要超過母材原來的回火溫度，以免影響母材本身的性能（2）對于有回火脆性的材料，要避開出現(xiàn)回火脆性的溫度區(qū)間

14、“調(diào)質(zhì)鋼”：經(jīng)過“淬火+回火”熱處理的鋼（在焊接界高溫回火或低溫回火均稱為調(diào)質(zhì)）

15、提高鋼的脆透性和馬氏體的回火穩(wěn)定性：添加如Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Cu等

16、低碳調(diào)質(zhì)鋼焊縫等強匹配：（σb）w/（σb）b=1時，稱為等強匹配（焊縫強度等于母材的強度）

17、低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)軟化：本質(zhì)碳化物沉淀、聚集長大

18、低溫鋼按有無鎳分類：無鎳（鋁鎮(zhèn)靜低溫鋼、低合金低溫鋼），有鎳(低、中、高)

19、低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時可能出現(xiàn)的問題？簡述低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝要點 焊接時易發(fā)生脆化，焊接時由于熱循環(huán)作用使熱影響區(qū)強度和韌性下降。

焊接工藝特點：①要求馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度不能太快，使馬氏體有一“自回火”作用，以防止冷裂紋的產(chǎn)生；②要求在800~500℃之間的冷卻速度大于產(chǎn)生脆性混合組織的臨界速度。此外，焊后一般不需熱處理，采用多道多層工藝，采用窄焊道而不用橫向擺動的運條技術(shù)。

20、珠光體耐熱鋼的焊接性特點與低碳調(diào)質(zhì)鋼有什么不同?珠光體耐熱鋼選用焊接材料的原則與強度用鋼有什么不同？為什么？ 答：珠光體耐熱鋼和低碳調(diào)質(zhì)鋼都存在冷裂紋，熱影響區(qū)硬化脆化以及熱處理或高溫長期使用中的再熱裂紋，但是低碳調(diào)質(zhì)鋼中對于高鎳低錳類型的剛有一定的熱裂紋傾向，而珠光體耐熱鋼當(dāng)材料選擇不當(dāng)時才可能常產(chǎn)生熱裂紋。珠光體耐熱鋼在選擇材料上不僅有一定的強度還要考慮接頭在高溫下使用的原則，特別還要注意焊接材料的干燥性，因為珠光體耐熱鋼是在高溫下使用有一定的強度要求。

21、不銹鋼及耐熱鋼按組織分類：奧氏體鋼，鐵素體鋼、馬氏體鋼、鐵素體-奧氏體雙相鋼、沉淀硬化鋼

22、不銹鋼的主要腐蝕形式有：均勻腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕

23、晶間腐蝕：在晶粒邊界發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象。

24、晶間腐蝕與晶界貧“鉻”現(xiàn)象有關(guān)。奧氏體不銹鋼是由于經(jīng)450～850℃加熱（敏化加熱），即過飽和固溶的碳向晶粒邊界擴散，產(chǎn)生晶間腐蝕與晶界貧“鉻”現(xiàn)象。對于鐵素體鋼，由于碳在鐵素體中擴散速度快，故快冷時就易析出Cr23C6，再次加熱時就易使碳化物溶解，消除貧鉻層。

25、應(yīng)力腐蝕：不銹鋼在特定的腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力作用下出現(xiàn)的低于強度極限的脆性開裂現(xiàn)象。26、475℃脆性：在430~480℃之間長期加熱并緩冷，就可導(dǎo)致在常溫時或負(fù)溫時出現(xiàn)強度升高而韌性下降的現(xiàn)象。

27、σ相：Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約45%的典型FeCr金屬間化合物，無磁性，硬而脆。

28、奧氏體鋼接頭耐蝕性：晶間腐蝕有代表性的18-8鋼焊接接頭，有三個部位出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象，包括焊縫區(qū)腐蝕、敏化區(qū)腐蝕、熔合區(qū)腐蝕。防止焊縫區(qū)晶間腐蝕，采取措施有：

①通過焊接材料，使焊縫金屬或者成為超低碳情況，或含有足夠的穩(wěn)定化元素Nb，一般希望Nb≥8%或Nb≈1%；

②調(diào)整焊縫成分以獲得一定的鐵素體(δ)相。

29、HAZ敏化區(qū)晶間腐蝕：指焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕。

只有普通18-8鋼才會有敏化區(qū)存在，含Ti或Nb的18-8Ti或18-8Nb，以及超低碳的18-8鋼，不易有敏化區(qū)出現(xiàn)。防止18-8鋼敏化區(qū)腐蝕，在焊接工藝上應(yīng)采取快速過程，以減少處于敏化加熱去區(qū)間。30、熔合區(qū)刀口腐蝕：只出現(xiàn)在18-8中（Ⅹ）

31、為什么18-8奧氏體不銹鋼焊縫中要求含有一定數(shù)量的鐵素體組織？通過什么途徑控制焊縫中的鐵素體含量？

答：焊縫中的δ相可打亂單一γ相柱狀晶的方向性，不致形成連續(xù)，另外δ相富碳Cr，又良好的供Cr條件，可減少γ晶粒形成貧Cr層，故常希望焊縫中有4%~12%的δ相。

通過控制鐵素體化元素的含量，或控制Creq/Nieq的值，來控制焊縫中的鐵素體含量。32、18-8型不銹鋼焊接接頭區(qū)域在那些部位可能產(chǎn)生晶間腐蝕，是由于什么原因造成？如何防止？

答：18-8型焊接接頭有三個部位能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象：{1}焊縫區(qū)晶間腐蝕。產(chǎn)生原因根據(jù)貧鉻理論，碳與晶界附近的Cr形成Cr23C6，并在在晶界析出，導(dǎo)致γ晶粒外層的含Cr量降低，形成貧Cr層，使得電極電位下降，當(dāng)在腐蝕介質(zhì)作用下，貧Cr層成為陰極，遭受電化學(xué)腐蝕；{2}熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕。是由于敏化區(qū)在高溫時易析出鉻的碳化物，形成貧Cr層，造成晶間腐蝕；{3}融合區(qū)晶間腐蝕{刀狀腐蝕}。只發(fā)生在焊Nb或Ti的18-8型鋼的融合區(qū)，其實質(zhì)也是與M23C6沉淀而形成貧Cr有關(guān)，高溫過熱和中溫敏化連過程依次作用是其產(chǎn)生的的必要條件。

防止方法：{1}控制焊縫金屬化學(xué)成分，降低C%，加入穩(wěn)定化元素Ti、Nb； {2}控制焊縫的組織形態(tài)，形成雙向組織{γ+15%δ}； {3}控制敏化溫度范圍的停留時間；

{4}焊后熱處理：固溶處理，穩(wěn)定化處理，消除應(yīng)力處理。

33、鋁及鋁合金分類：工業(yè)純鋁、防銹鋁、防銹鋁、硬鋁、鍛鋁、超硬鋁、特殊鋁

非熱處理強化鋁合金－－－3系列、4系列、5系列

熱處理強化鋁合金－－－2系列、6系列、7系列

34、鋁及鋁合金熔焊是最常見的缺陷是焊縫氣孔，特別是對于純鋁和防銹鋁的焊接

35、焊接熱裂紋：焊絲成分的影響，采用異質(zhì)焊絲，即其他合金組成的焊絲（同質(zhì)焊絲具有較大的裂紋傾向）

36、非時效強化鋁合金HAZ的軟化：主要發(fā)生在焊前經(jīng)冷作硬化的合金上。經(jīng)冷作硬化的鋁合金，熱影響區(qū)峰值溫度超過再結(jié)晶溫度（200~300℃）的區(qū)域時就產(chǎn)生明顯的軟化現(xiàn)象。

37、銅材的焊接工藝要點

焊前準(zhǔn)備

銅易氧化，工件表面會有氧化膜，此外油、水份、污物等亦妨礙焊接，必須清理干凈。

焊接工藝條件的一般要求（弧焊為主）

（1）因其導(dǎo)熱快，要求采用大電流。

（2）合理設(shè)計坡口形式以盡量減少拘束和收縮應(yīng)力。

（3）合理的焊接順序。

（4）推薦采用TIG焊（填絲容易控制）。

（5）采用Ar或富Ar的（Ar+He）混合氣體保護。

焊接參數(shù)

（1）銅及其合金的TIG焊，一般多采用直流正接。

（2）鈹青銅和鋁青銅，采用反接；亦可用交流，能清除氧化膜同時減少鎢極過熱。

（3）熔化極氬弧焊采用反接。

——焊接質(zhì)量的相關(guān)問題及予防措施

純銅及銅合金焊接區(qū)的主要缺陷：裂紋、氣孔。裂紋主要是熱裂紋、氫蝕裂紋

預(yù)防措施：A）采用含有脫氧劑（Mn、Si、Ti等）的焊絲；B）高溫預(yù)熱；C）焊后緩冷；D）磁力攪拌熔池

焊接中應(yīng)注意的問題：預(yù)熱、防止氣孔、焊接用焊絲、防止變形、防止未熔合/未焊透、HAZ強度下降

38、為什么Al-Mg及al-li合金焊接時易形成氣孔？al及其合金焊接時產(chǎn)生氣孔的原因是什么？如何防止氣孔？為什么純鋁焊接易出現(xiàn)分散小氣孔？而al-mg焊接時易出現(xiàn)焊接大氣孔？

答：1）氫是鋁合金及鋁焊接時產(chǎn)生氣孔的主要原因。

2）氫的來源非常廣泛，弧柱氣氛中的水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊絲及母材表面氧化膜的吸附水，保護氣體的氫和水分等都是氫的來源。

3）氫在鋁及其合金中的溶解度在凝點時突降，這是促使焊縫產(chǎn)生氣孔的重要原因之一。

4)鋁的導(dǎo)熱性很強，熔合區(qū)的冷速很大，不利于氣泡的浮出，更易促使形成氣孔

防止措施：1）減少氫的來源，焊前處理十分重要，焊絲及母材表面的氧化膜應(yīng)徹底清除。

2）控制焊接參數(shù)，采用小熱輸入減少熔池存在時間，控制氫溶入和析出時 3）改變弧柱氣氛中的性質(zhì)

原因：1）純鋁對氣氛中水分最為敏感，而al-mg合金不太敏感，因此純鋁產(chǎn)生氣孔的傾向要大

2）氧化膜不致密，吸水強的鋁合金al-mg比氧化膜致密的純鋁具有更大的氣孔傾向，因此純鋁的氣孔分?jǐn)?shù)小，而al-mg合金出現(xiàn)集中大氣孔

3）Al-mg合金比純鋁更易形成疏松而吸水強的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受熱而分解出氫，并在氧化膜上冒出氣泡，由于氣泡是附著在殘留氧化膜上，不易脫離浮出，且因氣泡是在熔化早期形成有條件長大，所以常造成集中大的氣孔。因此al-mg合金更易形成集中的大氣孔。

39、硬鋁及超硬鋁焊接時易產(chǎn)生什么樣的裂縫？為什么？如何防止裂紋？

答：裂紋傾向大，鋁及硬鋁產(chǎn)生焊接熱裂紋

原因：1）易熔共晶的存在，是鋁合金焊縫產(chǎn)生裂紋的重要原因

2）線膨脹系數(shù)大，在拘束條件下焊接時易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力也是產(chǎn)生裂紋的原因之一

防止措施：1）加合金元素cu,mn,si,mg,zn使主要合金元素含量Me%>Xm，產(chǎn)生自愈合作用

2）生產(chǎn)中采用含5%的Si，Al合金焊絲解決抗裂問題，具有很好的愈合作用 3）加入Ti,zr,v,b微量元素作為變質(zhì)劑，細(xì)化晶粒，改善塑性韌性，并提高抗裂性

4）熱能集中焊接方法可防止形成方向性強的粗大柱狀晶，改善抗裂性 5）采用小電流焊接，降低焊接速度均可改善抗裂性問題

論述題

1.2000年9月,天鐵集團承擔(dān)了套筒的制作任務(wù),材質(zhì)16Mn,壁厚30mm,直徑3.5m,高4m,制作時采用手工電弧焊,焊條J506,無預(yù)熱,焊后自然冷卻。焊后，表面質(zhì)量均達(dá)到圖紙要求，沒有宏觀缺陷。但放置兩天后，產(chǎn)生許多小裂紋，大多分布在熔合線多表現(xiàn)為縱向裂紋。（1）分析什么缺陷及其原因（2）合理工藝措施某電機廠準(zhǔn)備開發(fā)一款新型的風(fēng)力發(fā)電機，轉(zhuǎn)子為焊接結(jié)構(gòu)軸材為42CrMo, 尺寸φ210mm×620 mm，供貨狀態(tài)為調(diào)質(zhì)； 輻板為Q235，尺寸160 mm×600 mm×40 mm，供貨為熱軋，化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)如下。（1）分析焊接性？（2）確定合理的焊接材料？（3）焊接結(jié)構(gòu)？

焊接工藝？