4.3常用金属材料的焊接 4.3.1材料的焊接性 焊接性是材料在限定的施工条件下焊成 按规定设计要求的构件,并满足预定服役要 求的能力。 1材料焊接性的影响因素: 1)材料的化学成分: 1)在Fe-C合金中,随含C量的增加, 焊接性下降; 2)非铁合金的焊接性一般均较差
4.3 常用金属材料的焊接 4.3.1 材料的焊接性 焊接性是材料在限定的施工条件下焊成 按规定设计要求的构件，并满足预定服役要 求的能力。 1.材料焊接性的影响因素: （1）材料的化学成分： 1）在Fe－C合金中，随含C量的增加， 焊接性下降； 2）非铁合金的焊接性一般均较差
(2)焊接方法 同种材料采用不同的焊接方法,材料的焊 接性差别很大。采用埋弧焊、等离子弧焊、激 光焊等方法时,焊接性较好。 例如:焊接难熔金属,异种材料时,若 采用手工电弧焊、气体保护焊等较困难,但采 用等离子弧焊、激光焊等可获得良好的接头。 (3)焊接材料: 指焊条、焊丝、焊剂和气体等。 例如:选用碱性焊条, 焊缝力学性能比选用酸性焊条要高
（2）焊接方法: 同种材料采用不同的焊接方法，材料的焊 接性差别很大。采用埋弧焊、等离子弧焊、激 光焊等方法时，焊接性较好。 例如：焊接难熔金属，异种材料时，若 采用手工电弧焊、气体保护焊等较困难，但采 用等离子弧焊、激光焊等可获得良好的接头。 （3）焊接材料: 指焊条、焊丝、焊剂和气体等。 例如：选用碱性焊条， 焊缝力学性能比选用酸性焊条要高
(4)焊接结构类型: 焊件结构越复杂或板厚越大,焊接性就越差。 (5)服役要求(使用要求): 焊接使用要求不高时,焊接性好些。 2焊接性的评价: (1)估算法: 1)碳当量法:即把钢中合金元素(包括碳) 的含量按其作用换算成碳的相当含量,作为评 价钢材焊接性的一种参考指标
（4）焊接结构类型: 焊件结构越复杂或板厚越大，焊接性就越差。 （5）服役要求（使用要求）: 焊接使用要求不高时，焊接性好些。 2.焊接性的评价: （1）估算法： 1）碳当量法：即把钢中合金元素（包括碳） 的含量按其作用换算成碳的相当含量，作为评 价钢材焊接性的一种参考指标
国际焊接学会推荐的公式: O(C)+ Mn) o(cr)+Mo)+o(v) CE 6 5 ×100 o(Ni)+o(Cu, 15 式中CE—碳当量(%); 0(C)、o(Mn)—碳、锰等相应 成分的质量分数(%)
国际焊接学会推荐的公式： ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 100% 15 6 5 + + + + + + = N i C u Mn C r Mo V C C E ω ω ω ω ω ω ω 式中 ＣＥ＿＿碳当量（％）； ω（Ｃ）、ω（Ｍｎ） ＿＿碳、锰等相应 成分的质量分数（％）
CE值愈大,焊接性愈差。 ①CE0.6%时,焊接性能很差。 淬硬、冷裂倾向严重,需严格的工艺措施 (焊前较高温度的预热,焊后缓冷并进行去应力退火)
A U T S CE值愈大，焊接性愈差。 ① CE＜0.4% 时，焊接性能良好。 淬硬、冷裂倾向不大，不需特殊的工艺措施。 ② CE=0.4%～0.6% 时，焊接性能较差。 淬硬、冷裂倾向明显，需一定的工艺措施。 （焊前预热、焊后缓冷） ③ CE＞0.6% 时，焊接性能很差。 淬硬、冷裂倾向严重，需严格的工艺措施。 （焊前较高温度的预热，焊后缓冷并进行去应力退火）
2)冷裂纹敏感系数法Pw 考虑了板厚、焊缝氬量的影响。 0(C)+ a(Si), o(Mn)+(Cu+o(cr) Pw= 30 20 100% o(N)o(M1)0()a[ +5 +-+ 60 10 60600」 式中PW—冷裂纹敏感系数; o(C、oMm等碳、锰等相应成分的 质量分数%);
2）冷裂纹敏感系数法PW ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 100% 60 600 5 60 15 10 30 20 + + + + + + + + + + = H h B N i Mo V Si Mn C u C r C Pw 考虑了板厚、焊缝氢量的影响。 式中 Pw_____冷裂纹敏感系数； ω(C)、ω(Mn)等_____碳、锰等相应成分的 质量分数(%)；
[H]100克焊缝金属中扩散氢的含量M〕 h—材料板厚mm)。 防止裂纹要求的最低预热温度Tp: Tp=1440Pw-392(℃) Pw值越大(反映材料焊接性差), 预热温度Tp越高。 (2)焊接性试验: 即评定母材焊接性的试验。 如焊接裂纹试验接头、力学性能试验 接头耐腐蚀性能试验等
［H］_____100克焊缝金属中扩散氢的含量(Ml)； h _____材料板厚(mm)。 防止裂纹要求的最低预热温度Tp： Tp=1440Pw-392（℃） Pw值越大（反映材料焊接性差）， 预热温度Tp越高。 （2）焊接性试验： 即评定母材焊接性的试验。 如焊接裂纹试验接头、力学性能试验、 接头耐腐蚀性能试验等
常用金属材料的焊接性能 材料种类焊接性主要焊法 工艺措施 低碳钢 良好 所有方法 般不需,只有 焊厚大构件或在0℃ 低台金低强度良好手弧、埋弧 以下低温环境中焊 电渣、CO2接时,应适当预热 结构钢 高强度较差手弧、埋弧、焊前需预热,重要 电渣、Ar+CO2件焊后去应力退火 中碳钢 较差手弧、埋弧、 焊前预热 气焊等 焊后缓冷 高碳钢 很差手弧、埋弧 焊前预热, 气焊等焊后缓冷并热处理
常用金属材料的焊接性能 材料种类 焊接性 主要焊法 工艺措施 低碳钢 良好 所有方法 一般不需，只有 焊厚大构件或在0℃ 以下低温环境中焊 低合金 接时，应适当预热 结构钢 低强度 良好 手弧、埋弧、 电渣、CO2 高强度 较差 手弧、埋弧、 电渣、Ar+CO2 焊前需预热，重要 件焊后去应力退火 中碳钢 较差 手弧、埋弧、 气焊等 焊前预热， 焊后缓冷 高碳钢 很差 手弧、埋弧、 气焊等 焊前预热， 焊后缓冷并热处理
(续表) 材料种类焊接性主要焊法 工艺措施 不奥氏体良好 不需 氩弧焊、 锈 钢马氏体 铁素体/较差 手弧、埋弧焊前预热,焊后缓 冷,有时需热处理 等有色金属较差氩弧焊、气焊、 铜、铝、钛 电阻焊、钎焊 厚板需焊前预热 极差 铸铁 手弧焊、重要件、复杂件焊 (只焊补)气焊(薄壁)前预热,焊后缓冷
材料种类 焊接性 主要焊法 工艺措施 不 锈 钢 奥氏体 良好 氩弧焊、 手弧、埋弧 不需 马氏体 铁素体 较差 焊前预热，焊后缓 冷，有时需热处理 铜、铝、钛 等有色金属 较差 氩弧焊、气焊、 电阻焊、钎焊 厚板需焊前预热 铸铁 极差 （只焊补） 手弧焊、 气焊（薄壁） 重要件、复杂件焊 前预热，焊后缓冷 （续表）
4.3.2常用金属材料的焊接 1.碳钢的焊接 (1)低碳钢的焊接 低碳钢的CE
4.3.2 常用金属材料的焊接 1.碳钢的焊接 ⑴低碳钢的焊接 低碳钢的ＣＥ＜０.４％，焊接性良好． 应用： 一般的工程结构和强度要求不高的机器零件 ⑵中碳钢的焊接： 中碳钢的ＣＥ一般为０.４％～０.６％， 焊接性较差，焊接接头易产生淬硬组织和裂 纹．