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異種金屬焊接有哪些方法

發布時間: 2021-01-18 17:01:26

㈠ 異種金屬材料焊接的特點及焊接要點

1、異種材料的熔點相差越大,越難進行焊接。
這是因為熔點低的材料達到熔化狀態時,熔點高的材料仍呈固體狀態,這時已經熔化的材料容易滲入過熱區的晶界,會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發,使焊接接頭難以焊合。例如焊接鐵與鉛時(熔點相差很大),不僅兩種材料在固態時不能相互溶解,而且在液態時彼此之間也不能相互溶解,液態金屬呈層狀分布,冷卻後各自單獨進行結晶。
2、異種材料的線膨脹系數相差越大,越難進行焊接。
線膨脹系數越大的材料,熱膨脹率越大,冷卻時收縮也越大,熔池結晶時會產生很大的焊接應力。這種焊接應力不易消除,結果會產生很大的焊接變形。由於焊縫兩側材料承受的應力狀態不同,容易導致焊縫及熱影響區產生裂紋,甚至導致焊縫金屬與母材的剝離。
3、異種材料的熱導率和比熱容相差越大,越難進行焊接。
材料的熱導率和比熱容會使焊縫金屬的結晶條件變壞,晶粒嚴重粗化,並影響難熔金屬的潤濕性能。因此,應選用強力熱源進行焊接,焊接時熱源的位置要偏向導熱性能好的母材一側。
4、異種材料的電磁性相差越大,越難進行焊接。
因為材料的電磁性相差越大,焊接電弧越不穩定,焊縫越差。
5、異種材料之間形成的金屬間化合物越多,越難進行焊接。
由於金屬間化合物具有較大的脆性,容易導致焊縫產生裂紋、甚至斷裂。
6、異種材料焊接過程中,由於焊接區金相組織的變化或新生成的組織,使焊接接頭的性能惡化,給焊接帶來很大的困難。
接頭熔合區和熱影響區的力學性能較差,特別是塑韌性的明顯下降。由於接頭塑韌性的下降以及焊接應力的存在,異種材料焊接接頭容易產生裂紋,尤其是焊接熱影響區更容易產生裂紋,甚至發生斷裂。
7、異種材料的氧化性越強,越難進行焊接。
如用熔焊方法焊接銅和鋁時,熔池中極易形成銅和鋁的氧化物。冷卻結晶時,存在於晶粒邊界的氧化物能使晶間結合力降低。
8、異種材料焊接時,焊縫和兩種母材金屬難以達到等強的要求。
這是由於焊接時熔點低的金屬元素容易燒損和蒸發,從而使焊縫的化學成分發生變化,力學性能降低,尤其是焊接異種有色金屬時更為顯著。

㈡ 哪些情況屬於異種金屬的焊接

異種金屬焊接是指不同的金屬之間的焊接,例如銅鐵之間的焊接,同時也包括同種金屬不同材質的焊接,例如:Q235和16Mn之間的焊接,不同的異種金屬焊接應採用不同的焊接形式以及焊接工藝,來保證其焊接質量。

㈢ 為什麼異種金屬焊接接頭容易發生損傷斷裂

基於以下原因: (1)異種金屬之間不能形成合金,例如:焊接鐵與鉛時,兩種金屬在固態時不能相互溶解,而且在液態時彼此之間也不能互相溶解,這類異種金屬的接合部位不能形成任何的新相結構。 (2)異種金屬的線脹系數不同,容易引起熱應力,而且這種熱應力往往不易消除,結果會產生很大的焊接變形。 (3)異種金屬在焊接過程中,由於金相組織變化或生成新的組織,都可使焊接接頭的組織性能變差,給焊接帶來很大困難。 (4)異種金屬焊接的熔合區及熱影響區的力學性能較差,特別是塑性明顯下降。 (5)異種金屬的焊接接頭,由於焊接應力和脆性的增加,容易產生裂紋,尤其是熱影響區更容易產生裂紋,甚至發生斷裂。

㈣ 什麼叫異種鋼焊接

異種鋼焊接:
通俗的來講,即不同種材質的鋼材通過焊接方法熔融在一起的過程成為異種鋼焊接。
例如:奧氏體鋼和非奧氏體鋼的焊接;珠光體鋼和馬氏體鋼的焊接;珠光體鋼和貝氏體剛的焊接等等.
一,焊接接頭的特點
異種鋼焊接接頭和同種鋼焊接接頭有本質差異,主要是熔敷金屬與兩側焊接熱影響區和母材存在的不均勻性,主要有:
1.化學成分不均勻。這是因為在焊接加熱過程中,兩側母材的熔化量,熔敷金屬和母材熔化區的成分因「稀釋」作用會發生變化。接頭區的成分不均勻程度不僅取決於母材、填充金屬各自的原始成分,也受焊接工藝的影響,易採用小電流、淺熔深。
2.組織的不均勻性。在焊接熱循環的影響下,接頭內的各區域組織是不同的,而且在個別區域內還會出現復雜的組織結構。
熔合比(稀釋率)θ-在焊縫金屬中局部熔化的母材所佔的比例稱為熔合比。用實驗測得的。
θ=A/A+B=A1+A2/A1+A2+B
θ取決於焊接方法、規范、接頭形式、坡口角度、葯皮(焊劑)的性質以及焊條(焊絲)
的傾角等因素
3.性能的不均勻性。由於組織、成分的變化,代來了性能上的不同,各種變化會呈倍數關系變化,特別是焊縫兩側的熱影響區沖擊值變化更大,同樣高溫性能如持久強度、蠕變強度變化也很大。
4.應力場分布不均勻。由於組織、成分的不同,接頭的熱膨脹系數和導熱系數也不同,熱膨脹系數不同引起塑性區域不同,殘余應力不同;導熱系數不同會引起熱應力不同。在組織應力和熱應力的共同作用下發生疊加後會產生應力峰值,導致接頭發生斷裂。 總之,對於異種鋼焊接接頭,其成分、組織、性能和應力場的不均勻是主要特點。
二,異種鋼焊縫金屬的成分、組織的控制
1.焊縫成分與舍夫勒組織圖的關系。異種鋼焊接時由於選擇的焊材與母材不同,要推算焊縫金屬的成分、組織及性能。舍夫勒組織圖就有這個功能。
奧氏體形成元素的鎳當量計算公式:
Nieq=wNi+30wC+0.5wMn 鐵素體形成元素的鉻當量計算公式:
Creq=wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb
也可以由母材、填充金屬的成分和稀釋率求出焊縫金屬的成分。
2.影響稀釋率的因素。
2.1預熱的影響.預熱溫度高,稀釋率大,因為熔深增加了;反之就小。要適中。
2.2焊接參數.電流大,稀釋率大;焊接速度小,稀釋率小。由於母材熔化的單位面積的
大小的影響。
2.3焊接方法.
2.4接頭形式.坡口大,稀釋率小;坡口窄,稀釋率變化不大。
不同焊接方法焊接異種金屬的特點(優缺點):
1.熔化焊:總有部分母材熔入焊縫引起稀釋,使接頭各區域組織狀態不同.通過調整工藝可
以控制高溫的停留時間和減少熔深降低稀釋率。
2.壓力焊:接熱溫度不高或不加熱,減輕或避免熱循環對母材金屬性能的不利影響,防止
產生脆性的金屬間化合物,不存在稀釋率引起的接頭性能問題。壓力焊設備目前還不普及,限制了應用范圍。
3.其他方法:母材不發生熔化和結晶過程,對接頭影響不大。在重要設備中使用的較少。

㈤ 什麼算異種金屬焊接,不同鋼材的,如SA508-3和SA533-B算異種金屬焊接嗎

兩種牌號不同的鋼之間的焊接稱之為異種鋼焊接,目前隨著我國工業步伐的不斷加快,在機械電力石油化工等行業中,異種鋼焊接結構被越來越多的廣泛使用。使用異種鋼焊接結構,能合理的使用材料,充分發揮每一種材料的特性。不但可以節約大量的高合金鋼,減輕設備的重量,降低成本而且能提高結構的工作性能。因此使用異種鋼焊接結構,具有很大的經濟意義和技術價值。
異種鋼焊接接頭中應用最廣泛的是奧氏體 /珠光體、鐵素體異種鋼接頭即奧氏體類不銹鋼與珠光體類鋼(碳素鋼、Cr-Mo耐熱鋼、低合金高強鋼)、鐵素體鋼(高鉻鋼)之間的焊接,或採用奧氏體型填充材料焊接或堆焊珠光體綱和鐵素體鋼。對於異種鋼焊接接頭可分為兩種情況,第一類為同類異種鋼組成的接頭,這類接頭的兩側母材雖然化學成分不同,但都屬於鐵素體類鋼或都屬於奧氏體類鋼;第二類接頭為異類異種鋼組成,即接頭兩側的母材不屬於同一類鋼,例如一側為鐵素體類鋼,另一側為奧氏體類鋼(如奧氏體不銹鋼)。對於母材都屬於鐵素體類鋼,其焊縫採用奧氏體不銹鋼焊條或鎳基焊條焊接的接頭,也屬於第二類接頭。
一、異種鋼焊接易產生的問題
異種鋼焊接接頭的焊縫金屬成分、組織、性能明顯不同於母材。所以,在焊接過程中以及接頭進行焊後熱處理時,或在低溫高溫腐蝕介質等條件下運行時會發生許多不同於同種鋼焊接接頭的特殊問題。這些問題主要集中在以下幾個方面:
(一)接頭中存在著化學成分的不均勻性。
異種鋼焊接接頭的化學成分不均勻性及由此而導致的組織和力學性能不均勻性問題極為突出。由於異種鋼焊縫金屬成分是由填充金屬成分、母材金屬成分及其融合比所確定的。不僅焊縫與母材的成分往往不同,就連焊縫本身的成分也是不均勻的,這主要是由於焊接時稀釋率的存在所造成的。這種化學成分的不均勻性對接頭的整體性能影響較大。譬如珠光體剛和奧氏體鋼焊接時,通常是使用含高鉻、鎳的奧氏體鋼或鎳基合金等作填充金屬。熔焊時母材的熔入,使填充金屬受到稀釋,經熔池的攪拌後形成的焊縫金屬成分大體是均勻的,但是過度稀釋的焊縫金屬就會在焊縫底部靠近母材邊緣出現馬氏體脆性組織。
(二)接頭熔合區組織和性能的不穩定性。
在母材與焊縫金屬之間的熔合區由於存在著明顯的宏觀化學成分不均勻性,因此就引起組織極大的不均勻性,給接頭的物理化學性能、力學性能帶來很大影響。焊接或焊後熱處理或在高溫下長期運行時發生元素的遷移尤其是碳元素的遷移。通常是在焊縫底部形成增碳層,在母材一側形成脫碳層。脫碳層會使焊接接頭在高溫下長期工作時稱為蠕變斷裂最危險區域。比如用奧氏體不銹鋼焊條焊接低合金鋼與奧氏體不銹鋼之間的異種鋼接頭,在熔合區就存在著「碳遷移」現象,使熔合區靠焊縫一側形成增碳層,而低合金鋼一側形成脫碳層,在此區域內硬度變化劇烈,同時力學性能下降,甚至引起開裂。
(三)焊後熱處理是較難處理的問題。
異種鋼接頭的焊後熱處理是一個比較難處置的問題,如果處置不當,會嚴重損壞異種鋼接頭的力學性能,甚至造成開裂。由於焊縫和母材的線脹系數不同在焊縫和母材之間產生很大的焊接殘余應力。這一殘余應力不能通過焊後熱處理來消除。熱處理後形成的回火殘余應力比處理前的焊接殘余應力還要大。對於同類異種鋼接頭,一側母材強度較低,要求的焊後熱處理溫度也較低,而另一側母材強度及合金元素含量較高,要求的焊後熱處理溫度較高,此時如果PWHT溫度選擇不當,會使強度低的一側母材強度下降過度。
二、 異種鋼焊接工藝措施

(一) 焊材選擇 。
正確地選用焊材是焊接異種鋼的關鍵,焊接接頭的質量和使用性能與所選用的焊材密切相關。 異種鋼接頭的焊縫和熔合區,由於合金元素被稀釋及碳的遷移等原因存在一個過渡區,過渡區中不但化學成分、金相組織不均勻,而且物理性能、力學性能等通常也有很大差異,可能會引起焊接缺陷(如裂紋等)或嚴重降低性能。為此必須按照母材的成分、性能、接頭形式和使用要求等來正確選用焊材。即在接頭區域不能出現熱裂紋、冷裂紋及其它超標的焊接缺陷,保證焊縫金屬具有所有要求的綜合性能。因此焊材選用的基本原則有以下幾點:
1、在焊接接頭不產生裂紋等缺陷的前提下,若焊縫金屬的強度和塑性不能兼顧時,則應選用塑性和韌性較好的焊材。
2、焊縫金屬性能只需要符合兩種母材中的一種,即可認為滿足使用技術要求。一般情況下,選用焊材使焊縫金屬的力學性能及其他性能不低於母材中性能較低一側的指標,即認為滿足了技術要求。但在某些情況下還應從焊接工藝性能(如抗裂性等)方面來考慮。
3 、結構鋼的異種鋼號焊接時,對相同強度等級的結構鋼焊條,一般應選用抗裂性能好的低氫焊條。對於金相組織差別比較大的異種鋼接頭,如珠光體-奧氏體異種鋼接頭,則必須充分考慮填充金屬受到稀釋後焊接接頭性能仍然得到保障。
4、在滿足性能要求的條件下,選用工藝性能好、價低、易得的焊材。
5、 對於異類異種鋼接頭,一般均選用高鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條或鎳基合金焊條。對於工作條件苛刻的重要接頭,首推選用鎳基合金焊條,因為雖然它價格較貴,但可以減少或避免碳遷移,且其焊縫金屬的線膨脹系數介於鐵素體鋼和奧氏體鋼之間,對接頭的組織及力學性能都有好處。
(二)減少焊縫稀釋率控制熔合比。
異種鋼焊接前,坡口角度的設計應有助於焊縫稀釋率的減少,應避免在某些焊縫中產生應力集中。焊接參數的選擇應以減少母材金屬熔化和提高焊縫的堆積量為主要原則。對於異類異種鋼接頭,在選擇焊接規范時,因設法降低熔合比。為此,應選擇小直徑焊條或焊絲,盡量選用小電流快速焊。
(三)焊接預熱要求和焊後熱處理溫度的確定。 1、異種鋼焊前的預熱主要是為了降低焊接接頭的淬火裂紋傾向當被焊的異種鋼中有淬硬鋼時則必須預熱,具體的預熱溫度應根據焊接性差的鋼種來選擇。同類異種鋼預熱溫度的確定,一般按預熱要求高的一側來確定焊接預熱溫度,但對於異類異種鋼接頭,可以適當降低預熱溫度,必要時經試驗後確定。 2、焊後熱處理。對於異種鋼焊接接頭進行焊後熱處理的目的是提高接頭淬硬區的塑性及減少焊接應力。一般是當母材的金相組織相同且焊縫金屬的金相組織也基本相同可以按照熱處理溫度要求高的一側母材來選定異種鋼接頭的PWHT溫度,但當金相組織不同時若按上述原則進行熱處理就有可能使接頭局部應力升高而產生裂紋。異種鋼焊後熱處理是一個比較復雜的問題,因此焊後的熱處理規范選擇一定要事先做焊接工藝評定,以防使強度低的一側母材強度嚴重下降,出現強度不合格。
(四)、 採用預堆邊焊的方法進行焊接 。
有時為了解決異種鋼接頭預熱和焊後熱處理難的問題,往往採用預堆邊焊的方法進行焊接。其工藝順序為:在需要熱處理的一側母材坡口先預堆邊焊1 ~2層與焊縫同種鋼的焊條→此側進行PWHT→冷態焊接整個焊縫,然後接頭不再進行PWHT。 這種做法,可減少熔合區成分不均勻所帶來的一些問題,也給接頭的熱處理帶來方便,但切記此時預堆邊焊層的厚度一定要保證大於或等於4mm,以起到隔離層的作用。
異種鋼接頭工作條件的特殊化,決定了異種鋼焊接的復雜性,如果能夠嚴格按照上述工藝措施進行施焊一定能獲得良好的焊接接頭。但施工時也必須根據現場實際情況採用合理的焊接材料、焊接方法和焊接工藝等,方能滿足使用.

㈥ 異種金屬材料焊接的特點及焊接要點

考慮因素
選用原則
考慮焊件的物理、力學性能和化學成分
1、根據等強度的觀點,選擇滿足母材力學性能的焊條,或結合母材的可焊性,改用非等強度而焊接性好的焊條,但考慮焊縫的結構形式,以滿足等強度,等剛度要求。
2、使其合金成分符合或接近母材。
3、母材含C、S、P有害雜質較高時,應選擇抗裂性能和抗氣孔性能較好的焊條。建議選用氧化鈦鈣型焊條。如果尚不能解決,可選用低氫鈉型焊條。

考慮焊件的工作條件和使用性能
1、在承受動載荷和沖擊載荷的情況下,除保證強度外,對沖擊韌性、延伸率均有較高要求,應一次選用低氫型、鈦鈣型和氧化鐵型焊條。
2、接觸腐蝕介質的,必須根據介質的種類、濃度、工作溫度以及區分是一般服飾還是晶間腐蝕等,選用合適的不銹鋼焊條。
3、在磨損條件下工作時,應區分是一般還是受沖擊磨損,是常溫還是高溫下磨損。
4、非常溫條件下工作時應選用相應的保證低溫或高溫力學性能的焊條。

考慮焊件的集合形狀復雜程度,剛度大小,焊接破口的制備情況和焊接位置
1、形狀復雜或大厚度的焊件,焊縫金屬在冷卻時收縮應力大,容易產生裂紋,必須選用抗裂性能強的焊條,如低氫型焊條,高韌性焊條或氧化鐵型焊條。
2、受條件限制不能翻轉的焊件,需選用能全位置焊接的焊條。
3、焊接部位難以清理的焊件,選用氧化性強的,對氧化皮和油污不敏感的的算型焊條,以免產生氣孔等缺陷。

考慮施焊工地設備
在沒有直流焊機的地方,不宜選用限用直流電源的焊條,而應選用交直流電源的焊條。某些鋼材(如珠光體耐熱鋼)需焊後消除熱應力,但受設備條件限制(或本身結構限制)不能進行熱處理時。應改用非母材金屬材料焊條(如奧氏體 不銹鋼),可不必焊後熱處理。

考慮改善焊接工藝和保護工人的身體健康
在酸性焊條和鹼性焊條都可以滿足要求的地方,應盡量採用酸性焊條。
考慮勞動生產率和經濟合理性
在使用性能相同的情況下,應盡量選用價格較低的酸性焊條,而不用鹼性焊條,在酸性焊條中又以鈦型、鈦鈣型為貴,根據我國礦藏資源情況,應大力推廣鈦鐵型葯皮的焊條。

㈦ 為什麼異種金屬焊接要比同種金屬焊接困難得多

異種金屬熔點來差的自越大越不好焊,焊條熔點得高於或者等於熔點高的母材,這就容易讓熔點低的母材流淌、熱焓大,熱焓大凝固慢,組織疏鬆強度降低。
實際工作中,異種金屬沒有焊接的,一般是螺栓緊固(地線),溫度控制的熱脹冷縮片是兩種近似的材料滾焊的。

㈧ 異種金屬焊接時應考慮的因素

焊接異種材料時,來應考慮的因素和焊源接材料的選擇一般原則
應考慮的因素:
焊縫的成分稀釋問題,熔合區的性能惡化問題,焊接接頭的應力狀態問題,

焊接材料的選擇一般原則:
1)保證焊接接頭的使用性能,即保證焊縫金屬與基體金屬具有良好的力學性能,可根據接頭兩側焊接性較差或強度較低的材料選擇焊接材料。
2)保證焊縫金屬具有一定的緻密性,無氣孔、夾雜或僅有單個小氣孔與夾雜,但數量在單位長度內不超過規定值。
3)應具有良好的工藝性能,即在焊接接頭區內不出現熱裂紋和冷裂紋,能夠適應各種空間位置的焊接,有一定的生產效率等。
4)保證焊縫金屬具有所要求的持性,包括熱強性、耐熱性、耐腐蝕和耐磨性等。
5)為了改善異種金屬焊接性能,對不能形成固溶體的異種金屬,可在兩種被焊金屬之間加能形成固溶體的中間過渡層。

㈨ 異種金屬焊接特點是什麼

在承受動載荷和沖擊載荷的情況下,除保證強度外,對沖擊韌性、延伸率均有較高要求專,應一次選用低氫型、鈦屬鈣型和氧化鐵型焊條。2、接觸腐蝕介質的,必須根據介質的種類、濃度、工作溫度以及區分是一般服飾還是晶間腐蝕等,選用合適的不銹鋼焊條。3、在磨損條件下工作時,應區分是一般還是受沖擊磨損,是常溫還是高溫下磨損。4、非常溫條件下工作時應選用相應的保證低溫或高溫力學性能的焊條。

㈩ 異種金屬焊接注意事項各位大哥們,急需啊!!

異種抄材料焊接多用釺焊,襲一般使用銀,黃銅,錫等材料作為焊劑。助焊劑的選擇十分重要,另外體積大的部分先加熱,可以防止焊接不良。有時需要把小型片狀異種金屬焊接最大器件上面,這時可以採用點焊機點焊,點焊的牢固程度和接觸面的干凈程度關系很大需要注意。

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