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异种金属焊接有哪些方法

发布时间: 2021-01-18 17:01:26

㈠ 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。

㈡ 哪些情况属于异种金属的焊接

异种金属焊接是指不同的金属之间的焊接,例如铜铁之间的焊接,同时也包括同种金属不同材质的焊接,例如:Q235和16Mn之间的焊接,不同的异种金属焊接应采用不同的焊接形式以及焊接工艺,来保证其焊接质量。

㈢ 为什么异种金属焊接接头容易发生损伤断裂

基于以下原因: (1)异种金属之间不能形成合金,例如:焊接铁与铅时,两种金属在固态时不能相互溶解,而且在液态时彼此之间也不能互相溶解,这类异种金属的接合部位不能形成任何的新相结构。 (2)异种金属的线胀系数不同,容易引起热应力,而且这种热应力往往不易消除,结果会产生很大的焊接变形。 (3)异种金属在焊接过程中,由于金相组织变化或生成新的组织,都可使焊接接头的组织性能变差,给焊接带来很大困难。 (4)异种金属焊接的熔合区及热影响区的力学性能较差,特别是塑性明显下降。 (5)异种金属的焊接接头,由于焊接应力和脆性的增加,容易产生裂纹,尤其是热影响区更容易产生裂纹,甚至发生断裂。

㈣ 什么叫异种钢焊接

异种钢焊接:
通俗的来讲,即不同种材质的钢材通过焊接方法熔融在一起的过程成为异种钢焊接。
例如:奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接;珠光体钢和马氏体钢的焊接;珠光体钢和贝氏体刚的焊接等等.
一,焊接接头的特点
异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:
1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中,两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分,也受焊接工艺的影响,易采用小电流、浅熔深。
2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下,接头内的各区域组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。
熔合比(稀释率)θ-在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。用实验测得的。
θ=A/A+B=A1+A2/A1+A2+B
θ取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮(焊剂)的性质以及焊条(焊丝)
的倾角等因素
3.性能的不均匀性。由于组织、成分的变化,代来了性能上的不同,各种变化会呈倍数关系变化,特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大,同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。
4.应力场分布不均匀。由于组织、成分的不同,接头的热膨胀系数和导热系数也不同,热膨胀系数不同引起塑性区域不同,残余应力不同;导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值,导致接头发生断裂。 总之,对于异种钢焊接接头,其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。
二,异种钢焊缝金属的成分、组织的控制
1.焊缝成分与舍夫勒组织图的关系。异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同,要推算焊缝金属的成分、组织及性能。舍夫勒组织图就有这个功能。
奥氏体形成元素的镍当量计算公式:
Nieq=wNi+30wC+0.5wMn 铁素体形成元素的铬当量计算公式:
Creq=wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb
也可以由母材、填充金属的成分和稀释率求出焊缝金属的成分。
2.影响稀释率的因素。
2.1预热的影响.预热温度高,稀释率大,因为熔深增加了;反之就小。要适中。
2.2焊接参数.电流大,稀释率大;焊接速度小,稀释率小。由于母材熔化的单位面积的
大小的影响。
2.3焊接方法.
2.4接头形式.坡口大,稀释率小;坡口窄,稀释率变化不大。
不同焊接方法焊接异种金属的特点(优缺点):
1.熔化焊:总有部分母材熔入焊缝引起稀释,使接头各区域组织状态不同.通过调整工艺可
以控制高温的停留时间和减少熔深降低稀释率。
2.压力焊:接热温度不高或不加热,减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响,防止
产生脆性的金属间化合物,不存在稀释率引起的接头性能问题。压力焊设备目前还不普及,限制了应用范围。
3.其他方法:母材不发生熔化和结晶过程,对接头影响不大。在重要设备中使用的较少。

㈤ 什么算异种金属焊接,不同钢材的,如SA508-3和SA533-B算异种金属焊接吗

两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接,目前随着我国工业步伐的不断加快,在机械电力石油化工等行业中,异种钢焊接结构被越来越多的广泛使用。使用异种钢焊接结构,能合理的使用材料,充分发挥每一种材料的特性。不但可以节约大量的高合金钢,减轻设备的重量,降低成本而且能提高结构的工作性能。因此使用异种钢焊接结构,具有很大的经济意义和技术价值。
异种钢焊接接头中应用最广泛的是奥氏体 /珠光体、铁素体异种钢接头即奥氏体类不锈钢与珠光体类钢(碳素钢、Cr-Mo耐热钢、低合金高强钢)、铁素体钢(高铬钢)之间的焊接,或采用奥氏体型填充材料焊接或堆焊珠光体纲和铁素体钢。对于异种钢焊接接头可分为两种情况,第一类为同类异种钢组成的接头,这类接头的两侧母材虽然化学成分不同,但都属于铁素体类钢或都属于奥氏体类钢;第二类接头为异类异种钢组成,即接头两侧的母材不属于同一类钢,例如一侧为铁素体类钢,另一侧为奥氏体类钢(如奥氏体不锈钢)。对于母材都属于铁素体类钢,其焊缝采用奥氏体不锈钢焊条或镍基焊条焊接的接头,也属于第二类接头。
一、异种钢焊接易产生的问题
异种钢焊接接头的焊缝金属成分、组织、性能明显不同于母材。所以,在焊接过程中以及接头进行焊后热处理时,或在低温高温腐蚀介质等条件下运行时会发生许多不同于同种钢焊接接头的特殊问题。这些问题主要集中在以下几个方面:
(一)接头中存在着化学成分的不均匀性。
异种钢焊接接头的化学成分不均匀性及由此而导致的组织和力学性能不均匀性问题极为突出。由于异种钢焊缝金属成分是由填充金属成分、母材金属成分及其融合比所确定的。不仅焊缝与母材的成分往往不同,就连焊缝本身的成分也是不均匀的,这主要是由于焊接时稀释率的存在所造成的。这种化学成分的不均匀性对接头的整体性能影响较大。譬如珠光体刚和奥氏体钢焊接时,通常是使用含高铬、镍的奥氏体钢或镍基合金等作填充金属。熔焊时母材的熔入,使填充金属受到稀释,经熔池的搅拌后形成的焊缝金属成分大体是均匀的,但是过度稀释的焊缝金属就会在焊缝底部靠近母材边缘出现马氏体脆性组织。
(二)接头熔合区组织和性能的不稳定性。
在母材与焊缝金属之间的熔合区由于存在着明显的宏观化学成分不均匀性,因此就引起组织极大的不均匀性,给接头的物理化学性能、力学性能带来很大影响。焊接或焊后热处理或在高温下长期运行时发生元素的迁移尤其是碳元素的迁移。通常是在焊缝底部形成增碳层,在母材一侧形成脱碳层。脱碳层会使焊接接头在高温下长期工作时称为蠕变断裂最危险区域。比如用奥氏体不锈钢焊条焊接低合金钢与奥氏体不锈钢之间的异种钢接头,在熔合区就存在着“碳迁移”现象,使熔合区靠焊缝一侧形成增碳层,而低合金钢一侧形成脱碳层,在此区域内硬度变化剧烈,同时力学性能下降,甚至引起开裂。
(三)焊后热处理是较难处理的问题。
异种钢接头的焊后热处理是一个比较难处置的问题,如果处置不当,会严重损坏异种钢接头的力学性能,甚至造成开裂。由于焊缝和母材的线胀系数不同在焊缝和母材之间产生很大的焊接残余应力。这一残余应力不能通过焊后热处理来消除。热处理后形成的回火残余应力比处理前的焊接残余应力还要大。对于同类异种钢接头,一侧母材强度较低,要求的焊后热处理温度也较低,而另一侧母材强度及合金元素含量较高,要求的焊后热处理温度较高,此时如果PWHT温度选择不当,会使强度低的一侧母材强度下降过度。
二、 异种钢焊接工艺措施

(一) 焊材选择 。
正确地选用焊材是焊接异种钢的关键,焊接接头的质量和使用性能与所选用的焊材密切相关。 异种钢接头的焊缝和熔合区,由于合金元素被稀释及碳的迁移等原因存在一个过渡区,过渡区中不但化学成分、金相组织不均匀,而且物理性能、力学性能等通常也有很大差异,可能会引起焊接缺陷(如裂纹等)或严重降低性能。为此必须按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求等来正确选用焊材。即在接头区域不能出现热裂纹、冷裂纹及其它超标的焊接缺陷,保证焊缝金属具有所有要求的综合性能。因此焊材选用的基本原则有以下几点:
1、在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,若焊缝金属的强度和塑性不能兼顾时,则应选用塑性和韧性较好的焊材。
2、焊缝金属性能只需要符合两种母材中的一种,即可认为满足使用技术要求。一般情况下,选用焊材使焊缝金属的力学性能及其他性能不低于母材中性能较低一侧的指标,即认为满足了技术要求。但在某些情况下还应从焊接工艺性能(如抗裂性等)方面来考虑。
3 、结构钢的异种钢号焊接时,对相同强度等级的结构钢焊条,一般应选用抗裂性能好的低氢焊条。对于金相组织差别比较大的异种钢接头,如珠光体-奥氏体异种钢接头,则必须充分考虑填充金属受到稀释后焊接接头性能仍然得到保障。
4、在满足性能要求的条件下,选用工艺性能好、价低、易得的焊材。
5、 对于异类异种钢接头,一般均选用高铬镍奥氏体不锈钢焊条或镍基合金焊条。对于工作条件苛刻的重要接头,首推选用镍基合金焊条,因为虽然它价格较贵,但可以减少或避免碳迁移,且其焊缝金属的线膨胀系数介于铁素体钢和奥氏体钢之间,对接头的组织及力学性能都有好处。
(二)减少焊缝稀释率控制熔合比。
异种钢焊接前,坡口角度的设计应有助于焊缝稀释率的减少,应避免在某些焊缝中产生应力集中。焊接参数的选择应以减少母材金属熔化和提高焊缝的堆积量为主要原则。对于异类异种钢接头,在选择焊接规范时,因设法降低熔合比。为此,应选择小直径焊条或焊丝,尽量选用小电流快速焊。
(三)焊接预热要求和焊后热处理温度的确定。 1、异种钢焊前的预热主要是为了降低焊接接头的淬火裂纹倾向当被焊的异种钢中有淬硬钢时则必须预热,具体的预热温度应根据焊接性差的钢种来选择。同类异种钢预热温度的确定,一般按预热要求高的一侧来确定焊接预热温度,但对于异类异种钢接头,可以适当降低预热温度,必要时经试验后确定。 2、焊后热处理。对于异种钢焊接接头进行焊后热处理的目的是提高接头淬硬区的塑性及减少焊接应力。一般是当母材的金相组织相同且焊缝金属的金相组织也基本相同可以按照热处理温度要求高的一侧母材来选定异种钢接头的PWHT温度,但当金相组织不同时若按上述原则进行热处理就有可能使接头局部应力升高而产生裂纹。异种钢焊后热处理是一个比较复杂的问题,因此焊后的热处理规范选择一定要事先做焊接工艺评定,以防使强度低的一侧母材强度严重下降,出现强度不合格。
(四)、 采用预堆边焊的方法进行焊接 。
有时为了解决异种钢接头预热和焊后热处理难的问题,往往采用预堆边焊的方法进行焊接。其工艺顺序为:在需要热处理的一侧母材坡口先预堆边焊1 ~2层与焊缝同种钢的焊条→此侧进行PWHT→冷态焊接整个焊缝,然后接头不再进行PWHT。 这种做法,可减少熔合区成分不均匀所带来的一些问题,也给接头的热处理带来方便,但切记此时预堆边焊层的厚度一定要保证大于或等于4mm,以起到隔离层的作用。
异种钢接头工作条件的特殊化,决定了异种钢焊接的复杂性,如果能够严格按照上述工艺措施进行施焊一定能获得良好的焊接接头。但施工时也必须根据现场实际情况采用合理的焊接材料、焊接方法和焊接工艺等,方能满足使用.

㈥ 异种金属材料焊接的特点及焊接要点

考虑因素
选用原则
考虑焊件的物理、力学性能和化学成分
1、根据等强度的观点,选择满足母材力学性能的焊条,或结合母材的可焊性,改用非等强度而焊接性好的焊条,但考虑焊缝的结构形式,以满足等强度,等刚度要求。
2、使其合金成分符合或接近母材。
3、母材含C、S、P有害杂质较高时,应选择抗裂性能和抗气孔性能较好的焊条。建议选用氧化钛钙型焊条。如果尚不能解决,可选用低氢钠型焊条。

考虑焊件的工作条件和使用性能
1、在承受动载荷和冲击载荷的情况下,除保证强度外,对冲击韧性、延伸率均有较高要求,应一次选用低氢型、钛钙型和氧化铁型焊条。
2、接触腐蚀介质的,必须根据介质的种类、浓度、工作温度以及区分是一般服饰还是晶间腐蚀等,选用合适的不锈钢焊条。
3、在磨损条件下工作时,应区分是一般还是受冲击磨损,是常温还是高温下磨损。
4、非常温条件下工作时应选用相应的保证低温或高温力学性能的焊条。

考虑焊件的集合形状复杂程度,刚度大小,焊接破口的制备情况和焊接位置
1、形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂纹,必须选用抗裂性能强的焊条,如低氢型焊条,高韧性焊条或氧化铁型焊条。
2、受条件限制不能翻转的焊件,需选用能全位置焊接的焊条。
3、焊接部位难以清理的焊件,选用氧化性强的,对氧化皮和油污不敏感的的算型焊条,以免产生气孔等缺陷。

考虑施焊工地设备
在没有直流焊机的地方,不宜选用限用直流电源的焊条,而应选用交直流电源的焊条。某些钢材(如珠光体耐热钢)需焊后消除热应力,但受设备条件限制(或本身结构限制)不能进行热处理时。应改用非母材金属材料焊条(如奥氏体 不锈钢),可不必焊后热处理。

考虑改善焊接工艺和保护工人的身体健康
在酸性焊条和碱性焊条都可以满足要求的地方,应尽量采用酸性焊条。
考虑劳动生产率和经济合理性
在使用性能相同的情况下,应尽量选用价格较低的酸性焊条,而不用碱性焊条,在酸性焊条中又以钛型、钛钙型为贵,根据我国矿藏资源情况,应大力推广钛铁型药皮的焊条。

㈦ 为什么异种金属焊接要比同种金属焊接困难得多

异种金属熔点来差的自越大越不好焊,焊条熔点得高于或者等于熔点高的母材,这就容易让熔点低的母材流淌、热焓大,热焓大凝固慢,组织疏松强度降低。
实际工作中,异种金属没有焊接的,一般是螺栓紧固(地线),温度控制的热胀冷缩片是两种近似的材料滚焊的。

㈧ 异种金属焊接时应考虑的因素

焊接异种材料时,来应考虑的因素和焊源接材料的选择一般原则
应考虑的因素:
焊缝的成分稀释问题,熔合区的性能恶化问题,焊接接头的应力状态问题,

焊接材料的选择一般原则:
1)保证焊接接头的使用性能,即保证焊缝金属与基体金属具有良好的力学性能,可根据接头两侧焊接性较差或强度较低的材料选择焊接材料。
2)保证焊缝金属具有一定的致密性,无气孔、夹杂或仅有单个小气孔与夹杂,但数量在单位长度内不超过规定值。
3)应具有良好的工艺性能,即在焊接接头区内不出现热裂纹和冷裂纹,能够适应各种空间位置的焊接,有一定的生产效率等。
4)保证焊缝金属具有所要求的持性,包括热强性、耐热性、耐腐蚀和耐磨性等。
5)为了改善异种金属焊接性能,对不能形成固溶体的异种金属,可在两种被焊金属之间加能形成固溶体的中间过渡层。

㈨ 异种金属焊接特点是什么

在承受动载荷和冲击载荷的情况下,除保证强度外,对冲击韧性、延伸率均有较高要求专,应一次选用低氢型、钛属钙型和氧化铁型焊条。2、接触腐蚀介质的,必须根据介质的种类、浓度、工作温度以及区分是一般服饰还是晶间腐蚀等,选用合适的不锈钢焊条。3、在磨损条件下工作时,应区分是一般还是受冲击磨损,是常温还是高温下磨损。4、非常温条件下工作时应选用相应的保证低温或高温力学性能的焊条。

㈩ 异种金属焊接注意事项各位大哥们,急需啊!!

异种抄材料焊接多用钎焊,袭一般使用银,黄铜,锡等材料作为焊剂。助焊剂的选择十分重要,另外体积大的部分先加热,可以防止焊接不良。有时需要把小型片状异种金属焊接最大器件上面,这时可以采用点焊机点焊,点焊的牢固程度和接触面的干净程度关系很大需要注意。

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