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镁合金的钎焊材料及钎料研究方法

镁合金的钎焊材料及钎料研究方法
镁合金的钎焊材料及钎料研究方法

一,镁合金钎焊及钎料简介

钎焊是采用了比母材熔化温度低的钎料,焊接时钎料熔化为液态而母材保持为固态,依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合,获得牢固的接头,钎焊温度一般低于母材温度20-30℃。不少用其它焊接方法难阻甚至无法进行连接的结构,采用钎焊却可以解决。而且,在很多情况下,钎焊能保证焊件具有更高的可靠性。然而,相对熔焊和压焊技术,钎焊接头的强度一般比较低、耐热能力差的缺点也很明显,因此,钎焊较适于连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。

钎焊的特点:相对于熔焊与压焊,钎焊加热温度低于母材熔点,对母材的物理化学性能一般没有明显不利影响;钎焊温度低,焊件整体加热均匀所引起的应力和变形小,对焊件的尺寸精度影响小;钎焊可以用于结构复杂、开敞性差的焊件,并可以一次完成多缝多零件的连接;容易实现异种金属、金属与非金属材料的连接;对热源要求较低,工艺过程较简单。

与铝合金相比,镁合金在焊接时更易形成疏松、热脆性较大的氧化膜及夹渣,这些特殊的性质对镁合金的焊接产生一系列的困难,使其焊接工艺更为复杂;与此同时,由于镁合金的热膨胀系数大,在熔化焊时易产生焊接裂纹、焊后变形等缺陷,故需要采用坡口预处理、夹具固定、焊前焊后热处理等措施,以保证获得性能良好的焊接接头。

从钎料方面来看,也没有广泛应用的镁舍金焊接的钎料,离工业实际大规模应用仍有相当距离。铸造和挤压镁合金的钎焊方法主要有火焰钎焊、炉中钎捍、浸沾钎焊等。、可以用于钎焊的镁合金系有:Mg-Al-Zn系,Mg-Zr系,Mg-Mn系,Mg-Zn-Re系,Mg-Zn-Zr 系。镁合金钎焊过程可能出现的问题及对策有:

美国焊接学会编写的《焊接手册》记载的焊料有三种:AZ92A(钎焊温度582-616), AZ125(钎焊温度570-595),与日本标准中的MC3(604-615)与AZ92成分相近。这三种上三种钎料都适合于火焰钎焊、炉中钎焊和浸渍钎焊。但这三种钎料熔点较高(604-627℃) ,配以的钎剂熔点温度也较高(约538℃) ,超过大多镁合金的燃点及熔点温度,因此只适于钎焊AZl0A、K1A及M1A等少量几种合金含量较低的镁合金,并不适于钎焊得到应用的如Mg-Al-Zn系等镁合金。

中国机械工程学会焊接学会的《焊接手册》记载的钎料有:Mg-12Al-0.5Zn的Mg-Al-Zn 钎料。

国内外新出现的钎料有:

二,镁合金钎料的制备研究方法

钎料的选择原则,为了获得所需的钎焊温度,多采用二元或多元合金。结合镁合金的特点其钎料需要满足的要求有:1)对母材有良好的润湿性和铺展性;2)由于镁合金的低电极电位需要防止钎料中高电位的元素对母材的腐蚀;3)由于母材温熔点低故钎料需具有较低的熔点,同时可减少母材晶粒粗大所带来的性能损失;4)钎料元素能与母材发生溶解、扩散等相互作用,便于形成牢固的结合;5)焊接接头能满足使用要求,达到一定的力学性能,同时需考虑经济性和环境保护问题。

理想的钎料是主元素与母材的基体金属相同的共晶合金,如铝合金的Al-Si钎料,铜合金的Cu-Ag、Cu-P钎料,镍基合金的Ni-Si钎料。与母材的共晶合金的优点有:1)钎料对母材的扩散性、润湿性好;2)与母材形成共晶合金利于反应和提高接头强度;3)接头的抗腐蚀性能优于钎料主元素与母材不同种的钎料合金;4)可以通过调整钎料的组成和钎焊参数来控制钎焊是母材向钎料的熔入量。

镁合金钎料的合金元素选择主要有如下表所示。理论上,可以作为添加的合金元素有Ag、Be、Ce、Cr、Ga、Ge、Al、Mn、Nd、Pb、Pr、Sb、Si、Sn、Zn,其中Ce、La、Nd、Pr、

钎料的熔炼所使用的熔炼剂应满足,1)熔点低于合金液熔点;2)熔剂密度应小于金属液密度防止夹杂且能隔绝空气;3)要求熔剂粘度小便于在金属液上摊开,同时又要求粘度适中便于浇注是熔剂分离;4)不产生有害杂质和气体,不与镁合金、炉壁、炉气等发生反应,不挥发,无公害不燃烧。另外,可以采用气体保护,如氩气或CO2和SF6混合气流量分别为150L/h和50mL/min,但SF6对环境有害的气体,应尽量避免使用。

电阻炉熔炼工艺:坩埚干燥预热,模具200-250℃预热→原料清理烘干→坩埚放入电阻炉,镁锭先放入,适合的温度加入合金锭→ 700-800℃熔炼,适度搅拌和扒渣→浇注,脱模后干燥细砂中冷却→制样。

钎料的成分设计及分析。针对初步选定的各个成分的钎料做焊接接头的力学性能,端口形貌,组织成分的分析,在针对母材的焊接特点和性能要求,更改钎料的设计成分。对改善成分后的钎料进行如下表所示的检测:

参考:硕士论文郑州大学《镁还合金钎料及钎焊接头的组织性能研究》、大连理工大学《镁合金钎料制备及接头性能研究》、武汉科技大学《提高AZ31镁合金塑性的工艺及机理研究》

铸铁零件的常用焊接方法

铸铁零件的常用焊接方法 由于铸铁的一些优点,在汽车制造材料中占有很大的比重。铸铁零件大多是加工精度高、价格昂贵的基础零件,如气缸体、气缸盖、变速器壳体等。铸铁零件在制造及使用过程中,经常会出现裂纹、气孔、损坏等情况。据统计,汽车在正常使用情况下,这类零件达到磨损极限时,其尺寸变化只有0.08 %?0.40 %,质 量损失只有0.1 %?1.8 %,此时将零件报废,无疑是非常浪费的。因此,研究和利用先进的修理经验,合理地修复铸铁零件是十分必要地。焊接就是一种非常有效地修复铸铁零件的方法。 铸铁含炭量高、杂质多,并具有塑性低、焊接性差、对冷却速度敏感等特性,焊补后容易出现白口组织和产生裂纹。为改善铸铁零件的焊补质量,可采取以下方法。 1 .热焊法焊前将工件整体或局部预热到600?700C,补焊过程中不低于400C,焊后缓慢冷却至室温。采用热焊法可有效减小焊接接头的温差,从而减小应力,同时还可以改善铸件的塑性,防止出现白口组织和裂纹。 常用的焊接方法是气焊和焊条电弧焊。气焊常用铸铁气焊丝,如HS401 或 HS402配用焊剂CJ201,以去除氧化物。气焊预热方法适于补焊中小型薄壁零件。焊条电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条Z248或钢芯铸铁焊条Z208,此法主要用于补焊厚度较大(大于10mm )的铸铁零件。 热焊法的焊接设备主要有加热炉、焊炬、电炉(油炉或地炉)等,焊接工艺如下: 1)焊前准备和预热:清除缺陷周围的油污和氧化皮,露出基体的金属光泽:开坡口,一般坡口深度为焊件壁厚的2/3,角度为70°?120°;将焊件放入炉中缓慢加热至600?700C (不可超过700C)。 2)施焊:采用中性焰或弱碳化焰(施焊过程中不要使铁水流向一侧),待基体金属熔透后,再熔入焊条金属;发现熔池中出现白亮点时,停止填入焊条金属,加入适量焊剂,用焊条将杂物剔除后再继续施焊;为得到平整的焊缝,焊接后的焊缝应稍高出铸铁件表面,并将溢在焊缝外的熔渣重新熔化,待降温到半熔化状态时,用焊丝沿铸件表面将高出部分刮平。 3)焊后冷却:一般应随炉缓慢冷却至室温(一般需48h以上),也可用石 棉布(板)或炭灰覆盖,使焊缝形成均匀的组织,同时防止产生裂纹。 2.冷焊法 此方法是焊前不对工件进行预热,或预热温度不超过300C。常用焊条 电弧焊进行铸铁冷焊。根据铸铁工件的要求,可选用不同的铸铁焊条,如补焊一般灰铸铁零件非加工面选用Z100焊条,补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁零件选用Zll6 或 Z117 焊条。

其它常用焊接方法

?电阻焊 ?摩擦焊 ?钎焊 ?电渣焊 ?真空电子束焊接 ?激光焊接电阻焊是利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热 将焊件局部加热到塑性或熔化状态 然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。 电阻焊在焊接过程中产生的热量 可用焦耳 楞次定律计算 Q=I2Rt 式中 Q——电阻焊时所产生的电阻热 J I——焊接电流 A R——工件的总电阻 包括工件本身的电阻和工件间的接触电阻 Ω t——通电时间 s。 由于工件的总电阻很小 为使工件在极短时间内(0.01 s到几秒)迅速加热 必须采用很大的焊接电流(几千到几万安培)。电阻焊特点优点 生产率高、焊接变形小、劳动条件好、不需另加焊接材料、操作简便、易实现机械化等。缺点 其设备较一般熔焊复杂、耗电量大、适用的接头形式与可焊工件厚度(或断面尺寸)受到限制。分类电阻焊分为点焊、缝焊和对焊三种形式。 一、点焊点焊是利用柱状电极加压通电 在搭接工件接触面之间 焊成一个个焊点的焊接方法 如图4-24所示。点焊时 先加压使两个工件紧密 接触 然后接通电流。由于两工件接 触处电阻较大 电流流过所产生的电 阻热使该处温度迅速升高 局部金属 可达熔点温度 被熔化形成液态熔核。 断电后 继续保持压力或加大压 力 使熔核在压力下凝固结晶 形成 组织致密的焊点。而电极与工件间的 接触处 所产生的热量因被导热性好 的铜(或铜合金)电极及冷却水传走 因此温升有限 不会出现焊合现象。焊完一个点后 电极将移至另一点进行焊接。当焊接下一个点时 有一部分电流会流经已焊好的焊点 称为分流现象。 分流将使焊接处电流减小 影响焊接质量。因此两个相邻 焊点之间应有一定距离。工件厚度越大 焊件导电性越好 则 分流现象越严重 故点距应加大。不同材料及不同厚度工件上焊点间最小距离如表4—7所示。影响点焊质量的主要因素有 焊接电流、通电时间、电极压力及工件表面清理情况等。 根据焊接时间的长短和电流大小 常把点焊焊接规范分为 硬规范和软规范。 硬规范 硬规范是指在较短时间内通以大电流的规范。 它的生产率高 焊件变形小 电极磨损慢 但要求设备功 率大 规范应控制精确。适合焊接导热性能较好的金属。软规范 软规范是指在较长时间内通以较小电流的规范。它的生产率低 但可选用功率小的设备焊接较厚的工件。适合焊接有淬硬倾向的金属。电极压力的选择 点焊电极压力应保证工件紧密接触顺利通电 同时依靠压力消除熔核凝固时可能产生的缩孔和缩松。工件厚度越大 材料高温强度越大(如耐热钢) 电极压力也应越大。但压力过大时 将使焊件电阻减小 从电极散失的 热量将增加 也使电极在工件表面的压坑加深。 因此电极压力应选择合适。焊件的表面状态对焊接质量影响 如焊件表面存在氧

铝合金钎焊缺陷

焊接金相 铝合金钎焊缺 陷 哈尔滨焊接研究所金相室(150080) 于 捷 孙秀芳 郭力力 山东省淄博学院机电系(255091)姜 英 焊接方法 钎焊 母 材 L F3铝合金 焊 材 铝硅及铝硅镁钎料 图1 钎缝中各种缺陷 (50×)2/3图2 钎缝发生轻微溶蚀现象 400× 会)已在2000年1月巴黎会议上取消。两者原有职能 全部移交给IAB B组(实施与授权)。 EWF Committee2,3和IIW Commission今后只能 从事IIW IAB还没有的项目开发工作。 被IIW接受的培训规程在大约五年内将同时印制 EWF和IIW文件号。培训规程中规定了IIW和EWF 证书等效。同时,由于EWF人员资格仍被许多欧洲标 准采用,EWF证书在一定时期有很高的市场价值,所 以EWF证书仍将继续发放约五年。 1.4 授权的国家团体Authorised National Body(ANB) ANB是Authorised National Body(授权的国家团 体)的缩写,是指由IIW授权的在某一IIW成员国实施 IIW人员资格认证体系的唯一合法机构。其作用是: (1)评估和验收培训机构,批准授权的培训机构 (A TB)按照IIW规程举办各类培训课程; (2)进行考试; (3)颁发各类焊接人员的资格证书并管理焊接人 员档案。 一个IIW成员国只能有一个ANB。某个成员国 的ANB如果要在其它无ANB国家开展IIW课程,应 受到代表该国的国家焊接学会的邀请,在课程培训中, 必须解决语言障碍的问题。 根据EWF和IIW之间的协议,1999年,19个 EWF的ANB自动成为IIW的ANB。我国于2000年 1月取得欧洲以外的第一个ANB资格,美国、日本和澳 大利亚已于2001年1月召开的IAB B组巴黎工作会 通过,成为正式的ANB。到2001年1月底为止,已正 式授权下列国家的ANB组织:奥地利、比利时、中国、 克罗地亚、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、匈牙利、意大 利、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯 洛维尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国、澳大利亚和 日本,共计25个。 加拿大计划在2002年末进行验收,俄罗斯、乌克 兰和南斯拉夫已向IIW提出了申请。(未完待续) ? 5 4 ?焊接 2001(6)

基础工业的常用焊接方法

基础工业的常用焊接方法 文章是一篇叙实性的文字,作者是焊接专业本科,后来却从焊接工艺工程师逐步走向了生产管理岗位,自从1998年来到上海这个飞速发展的大城市,我先后经历了好几家单位,除了第一家单位是国家统分的国营船厂之外,其它公司均为行业较知名的外资企业。作者在学习和工作的同时,更多的看到了如何应用先进技术和不断自我升级到世界最新工艺和管理水平的管理模式。在我的工作中,见到了多种的常用的基础工业的焊接方法和应用。以下就我的一些实际工作经历进行一个粗略的介绍。 标签:弧焊;CO2气保焊;螺柱焊SW 作者以切身工作经历来给基础工业中的焊接应用做一个快速扫描。先来讲述船厂。在这个领域我国焊接方面的专业人才非常之多,像上海八大船厂,船舶设计研究院,船级社等单位,汇集了设计,工艺,检验等各种焊接相关人才。作者曾经工作的是一家坐落在江苏省扬州市的国营船厂,主要的产品是集装箱船的分段制造,以双层底,舷侧为主。所采用的主要焊接方法是: a.埋弧自动焊SAW。主要应用在内甲板的平板拼焊上。它需要用直径3.2mm 的J422焊条打底焊接,再埋弧自动焊一次和盖面一次,焊接是当时要使用一种HJ431的焊剂,焊丝是一种H08Mn2SiA的4mm焊丝材料。当时我们还买了一种陶瓷衬垫贴在焊缝的反面,保证了反面的成型效果。总的来说,这在当时是一种高效率的焊接方法。相对来说,它的焊接热变形还是有点大的,焊完之后必须要做火工矫正,由于分段是立体的,矫正需要分几次进行,并且每次要做分段水平测量。除去16mm以上的较厚钢板,这种焊接方法正在被后文中要提到等离子焊所替代。 b.普通手工电弧焊SMAW。这个太常见了,直流焊机,酸性碱性焊条,多年变化不大除了焊接的体积比以前要小了很多,这里就不做介绍了。 c.重力铁粉焊条立焊。当时由于立焊运条效率低下,船厂的工艺部门引进了这种焊接方式,它可以自上而下的焊接,由于自身含铁量高,带有一定的重力下堆敷效果。后来就再没见过这种焊接方法。 d.CO2气保焊GMAW(MIG)。90年代焊接技校生从进船厂实习开始,就是从事梁体,工字钢的焊接。当时算是比较先进的焊接工艺了,正在大面积推广和取代手工电弧焊。 第二讲集装箱厂。集装箱的制造见证了我国外贸的突飞猛进,很有代表意义。作者所工作的这家集装箱公司在中集(CIMC)发达以前曾是世界上最大的集装箱制造商,有着经多年设计和完善的焊接流水线。它的主要产品包括20’/40’普箱,高箱,45’,48’,53’特种箱,及开顶,侧开门,框架箱等多种结构特种箱,也制作集装箱底盘。它的焊接方法有:

铝合金的钎焊工艺

( 二 〇 一 三 年 十 二 月 本科科研训练论文 题 目:铝合金的钎焊工艺 学生姓名:/// 学 院:材料科学与工程 系 别:材料成型及 控制工程 专 业:材料成型及控制工程 班 级:材///班 指导教师:///

内蒙古工业大学本科科研训练论文 摘要 焊接是制造业的重要组成部分,应用广泛,发展迅速,在制造行业占有重要的地位。我国是世界产钢、用钢大国,也是焊接大国。随着高新技术和新工艺的不断出现,机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展,对焊接技术的要求也越来越高。近几年来,焊接的使用量迅速增加;焊接机械化自动化技术改造加快;焊接自动化率快速提高。钎焊是用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接过程,这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计,介绍了焊接所需的钎料和钎剂,给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法,在钎焊操作中应该注意的安全问题。 关键词:焊料,焊剂,钎焊接头,钎焊装置,钎焊气体

Abstract Welding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the manufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of welding technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is used as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder and soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should p ay attention to security issues. Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas

不锈钢真空钎焊的工艺要点

不锈钢真空钎焊的工艺 要点 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

不锈钢真空钎焊的工艺要点 1?钎焊接头的设计: 设计钎焊接头时,应考虑接头的强度、组合件的定位方法、钎料置放的位置、接头间隙等诸多因素 钎焊接头连接方式: 钎焊接头有对接和搭接两种方式。 采用对接接头,由于钎料和钎缝的强度一般比母材低,因而对接接头不能保证接头具有与母材相等的承载能力,因此钎焊接头大多采用搭接形式。通过改变搭接长度提高钎焊接头的强度。 对于采用高强度铜基、镍基钎料钎焊的搭接接头,搭接长度通常取为薄壁件厚度的2~3倍。由于工件的形状不同,搭接接头的具体形状也各不相同。对于薄壁件而言,常采用锁边形式的搭接方式,提高钎焊接头的强度。 接头的定位:组合件的定位是影响钎焊质量的重要因素。 定位的方法主要有依靠自重、紧配合、毛刺定位、点焊定位、(氩弧焊)涨口定位、夹具定位等。 列管式EGR冷却器将采用涨口定位、点焊定位、焊接变位器等多种定位方法 ? 钎料的置放 钎料置放的原则是应尽可能利用钎料的重力作用和钎缝的毛细作用来促进钎料填满间隙。EGR冷却器的钎焊将使用镍基钎料膏状和非晶态薄带两种。膏状钎料应直接涂在钎缝处,而 非晶态薄带钎料标准有等不同的厚度。 按工件要求加工成不同的形状,置于钎缝处。 总之镍基钎料合理的使用对我们来说还要做很多工作, 比如钎料表面处理、膏剂的涂覆方法、钎料用量等诸多方面,根据实际要求进一步完善。? 接头的间隙: 钎焊时是依靠毛细作用使钎料填满间隙。

正确地选择接头间隙很大程度上影响钎缝的致密性和强度。不同的钎料对接头间隙的要求也有所不同。镍基钎料要求接头间隙为~,比其它钎料相比,这种钎料要求接头间隙小的特点应引起足够的关注。 由于BNi-2镍基钎料含有硼(%),硅(%)可以形成脆性相的元素,为保证接头的性能,应尽量使这些元素在钎缝内通过扩散作用而降低到最低程度。 当间隙小时,这些脆性相的元素数量少,向母材扩散的距离短,可以通过扩散使这些元素在钎缝中的浓度降低。从而避免产生脆性相,提高钎焊的强度。反之这些脆性相的元素将滞留 在钎缝中形成脆性相。 资料表明,当间隙为“零间隙”、、时。脆性相随着间隙的变化而增大。间隙在时,脆性相不仅增多,而且形成明显的连续层。钎缝的强度严重降低,危害极大。因此钎缝最佳间隙应控制小于<。 2? 工件表面处理 钎焊前彻底清除工件表面的氧化物,油污,脏物是钎料和母材相互润湿、扩散填充焊缝的前提条件。 工件表面净化处理的方法主要有以下几种: 清除油污 有机溶剂,金属洗涤剂,碱溶液: 清除氧化物 机械方法,化学清洗,电化学清洗 根据观察国外样件表面的光亮度的程度,其表面处理应有去油和化学清洗两道工序。EGR冷却器列管式结构,属薄壁件钎焊,焊点多达200多个,还要满足气密性,耐腐蚀性,及强度的要求,难度较大。因此彻底清除工件表面的油污,氧化物尤为重要。 3.制定温度曲线 空烧净化的目的是将真空炉升温到高于焊接温度80℃的条件下保温小时净化炉内气氛, 使炉内母材和钎料的蒸发物得以挥发出去。

常用不锈钢焊接方法对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊

常用不锈钢焊接方法对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG).虽然这些焊接方法对不锈钢工业的大多数人而言是熟悉的,但是我们认为这个领域值得深入探讨. 1、手工焊(MMA):手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节,它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时,当作为电弧载体时,电焊条也是焊缝填充材料. 这种焊接方法很简单,可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用,它有很好的适应性,即使在水下使用也没问题.大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中,电弧长度决定于人的手:当你改变电极与工件的缝隙时,你也改变了电弧的长度.在大多数情况下,焊接采用直流电,电极既作为电弧载体,同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害,同时稳定电弧.它还引起渣层的形成,保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条,也可是缄性的,这决定于药皮的厚度和成分.钛型焊条易于焊接,焊缝扁平美观.此外,焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长,必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚. 2、MIG/MAG焊接:这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中,电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条,在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点,至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时,MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体,如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时,必须保护工件不受潮,以保持气体的效果. 3、TIG焊接:电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气,送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送,也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时,钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力,对于不同种类的钢是很合适的,但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”. TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广.包括厚度在0.6mm及其以上的工件,材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅.主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件,在较厚的

常见的焊接缺陷及处理办法

常见的焊接缺陷及处理办法 一、外部缺陷 一)、焊缝成型差 1、现象 焊缝波纹粗劣,焊缝不均匀、不整齐,焊缝与母材不圆滑过渡,焊接接头差,焊缝高低不平。 2、原因分析 焊缝成型差的原因有:焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀;焊口清理不干净;焊接电流过大或过小;焊接中运条(枪)速度过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度过大或过小;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 ⑵焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系,提高焊接操作水平,熟悉焊接施工环境。 ⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条(枪)的角度。 4、治理措施 ⑴加强焊后自检和专检,发现问题及时处理; ⑵对于焊缝成型差的焊缝,进行打磨、补焊; ⑶达不到验收标准要求,成型太差的焊缝实行割口或换件重焊; ⑷加强焊接验收标准的学习,严格按照标准施工。 二)、焊缝余高不合格 1、现象 管道焊口和板对接焊缝余高大于 3 ㎜;局部出现负余高;余高差过大;角焊缝高度不够或 焊角尺寸过大,余高差过大。 2、原因分析 焊接电流选择不当;运条(枪)速度不均匀,过快或过慢;焊条(枪)摆动幅度不均匀;焊条(枪)施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴根据不同焊接位置、焊接方法,选择合理的焊接电流参数; ⑵增强焊工责任心,焊接速度适合所选的焊接电流,运条(枪)速度均匀,避免忽快忽慢; ⑶焊条(枪)摆动幅度不一致,摆动速度合理、均匀; ⑷注意保持正确的焊条(枪)角度。 4、治理措施 ⑴加强焊工操作技能培训,提高焊缝盖面水平; ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊; ⑶加强焊后检查,发现问题及时处理; ⑷技术员的交底中,对焊角角度要求做详细说明。 三)、焊缝宽窄差不合格 1、现象 焊缝边缘不匀直,焊缝宽窄差大于 3 ㎜。 2、原因分析 焊条(枪)摆动幅度不一致,部分地方幅度过大,部分地方摆动过小;焊条(枪)角度不合适;焊接位置困难,妨碍焊接人员视线。

钎焊生产工艺(精选.)

钎焊生产工艺 钎焊生产工艺包括:钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎后处理等各工序,每一工序均会影响产品的最终质量。 工件表面准备 钎焊前必须仔细地清除上件表面的氧化物、油脂、脏物及油漆等,因为熔化了的钎料不能润湿未经清理的零件表面,也无法填充接头间隙。有时,为厂改善母材的钎焊性以及提高钎焊接头的抗腐蚀性,钎焊前还必须将零件预先镀覆某种金属层。 (1)清除油污油污可用有机溶剂去除。 常用的有机溶剂有酒精、四氯化碳、汽油、三氯化烯、二氯乙烷及三氯乙烷等。小批生产时町将零什浸在有机溶剂中清洗干净。大批生产中应用最广的是在有机溶剂的蒸汽中脱脂。此外,在热的碱溶液中清洗也可得到满意的效果。例如钢制零件可浸入70—80℃的10%苛性钠溶液中脱脂,铜和铜合金零件可在50g磷酸三钠,50g碳酸氢纳加1L水的溶液内清洗,溶液温度为60~80°C。零件的脱脂也可在洗涤剂中进行脱脂后用水仔细清洗。当零件表面能完全被水润湿时,表明表面油脂已去除干净。 对于形状复杂而数量很大的小零件,也可在专门的槽子中用超声波清洗。超声波去油效率高。 (2)清除氧化物钎焊前,零件表面的氧化物可用机械方法、化学浸蚀法和电化学浸蚀方法进行。 机械方法清理时可采用锉刀、金属刷、砂纸、砂轮、喷砂等去除零们:表面的氧化膜。其中锉刀和砂纸清理用于单件生产,清理时形成的沟槽还有利于钎料的润湿和铺展。批量生产时用砂轮、金属刷、喷砂等方法。铝和铝合金、钛合金的表面不宜用机械清理法。 化学浸蚀法广泛用于清除零件表面的氧化物,特别是批量生产中,因为他的生产率比较高,但要防止表面的过浸蚀。适用于不同金属的化学浸蚀液成分列于表1。对于大批量生产及必须快速清除氧化膜的场合,可采用,电化学浸蚀法(表2)。 表1 化学浸蚀液成分

金属材料的焊接性能

金属材料的焊接性能 (2014.2.27) 摘要:对各种常用金属材料的焊接性能进行研究,通过参考各类焊接丛书及焊接前辈多年的经验总结,对常用金属材料的焊接工艺可行性起指导作用。 关键词:碳当量;焊接性;焊接工艺参数;焊接接头 1 前言 随着中国特种设备制造业的不断发展,我们在制造产品时所用到的金属材料种类也在不断增加,相应地所必须掌握的各种金属材料的焊接性能也在不断研究和更新中,为了实际产品制造的焊接质量,熟悉金属材料的焊接性能,以制定正确的焊接工艺参数,从而获得优良的焊接接头起到至关重要的指导作用。 2 金属材料的焊接性能 2.1 金属材料焊接性的定义及其影响因素 2.1.1 金属材料焊接性的定义 金属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的能力。一种金属,如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头,则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,获得优良,无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质,而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。 使用焊接性是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如我们常用的S30403,S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能,16MnDR,09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。

常用焊接方法—焊接工艺

常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工,就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试,这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述,以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点:劳动条件好,节省焊接材料和电能,焊缝质量好,生产效率高等。但不适合薄板焊接。(当焊接电流小于100A时,电弧稳定性差,目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊)只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于:焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响: 1.焊接电流: 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内,焊接电流增加,焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率,但在一定的焊接速度下,焊接电流过大会使热影响区过大,并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小,测熔深不足,

熔合不好、未焊透和夹渣,并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压: 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时,弧长增加,熔深减小,焊缝宽度变宽,余高减小,电弧电压过大,溶剂熔化量增加,电弧不稳,严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度: 焊接速度增加,母材熔合比较小。焊接速度过高时,会产生咬边,未焊透,电弧偏吹和气孔等缺陷,焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度: 当焊接电流不变时,减小焊丝直径,电流密度增加,熔深增大,成形系数减小。焊丝伸出长度增加时,熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角: 焊丝前倾,焊缝成形系数增加,熔深变浅,焊缝宽度增加。焊丝后倾,熔深与余高增,。熔宽明显减小,焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口: 在其他工艺参数不变的条件下,装配间隙与坡口角度增大时,熔合比与余高减小,熔深增大,焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度: 焊剂层太薄时,容易露弧,电弧保护不好,容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚,焊缝变窄,成形不好。 一般情况下,焊剂粒度对焊缝成形影响不大,但采用小直径焊丝焊薄板时,焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大,电弧不

各种材料的钎焊

中国焊接服务平台: 中国焊接服务平台博客: 各种材料的钎焊 一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料 (1)钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用量广的钎料是锡铅儿料,这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高,因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层,为避免该层化合物的形成,应适当控制钎焊温度和保温时间。几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示,其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高,不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。 表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度 碳钢和低合金钢硬钎焊时,主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高,钎焊时易使母材氧化,主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm,以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度,一般抗剪强度在150~215MPa,而抗拉强度分布在170~340MPa之间。 与纯铜相比,铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn 的蒸发,一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si;另一方面必须采用快速加热的方法,如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接

头都具有较好的强度和塑性。例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa,抗剪强度达290MPa,银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低,便于针焊的操作。这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊,但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量,同时应提高加热速度。采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢,可获得强度和塑性均较好的接头,具体数据列于表2中。 表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度 (2)钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当采用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性,钎焊后应对接头进行严格清洗。 采用铜锌钎料进行硬钎焊时,应选用FB301或FB302钎剂,即硼砂或硼砂与硼酸的混合物;在火焰钎焊中,还可采用硼酸甲酯与甲酸的混合液作钎剂,其中起去膜作用的是B2O3蒸气。 当采用银铜锌钎料时,可选择FB102、FB103和FB104钎剂,即硼砂、硼酸和某些氟化物的混合物。这种钎剂的残渣具有一定的腐蚀性,钎焊后应清除干净。 2、钎焊技术 采用机械或化学方法清理待焊表面、确保氧化膜和有机物彻底清除。清理后的表面不宜过于粗糙,不得粘附金属屑粒或其他污物。 采用各种常见的钎焊方法均可进行碳钢和低合金钢的钎焊。火焰钎焊时,宜用中性或稍带还原性的火焰,操作时应尽量避免火焰直接加热钎料和钎剂,感应

各种材料的焊接性能

金属材料的焊接性能 (1)焊接性能良好的钢材主要有: 低碳钢(含碳量<0.25);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量<0.20);不锈钢(合金元素含量>3、含碳量<0.18)。 (2)焊接性能一般的钢材主要有: 中碳钢(合金元素含量<1、含碳量0.25~0.35);低合金钢(合金元素含量<3、含碳量<0.30);不锈钢(合金元素含量13~25、含碳量£0.18) (3)焊接性能较差的钢材主要有: 中碳钢(合金元素含量<1、含碳量0.35~0.45);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量0.30~0.40);不锈钢(合金元素含量13、含碳量0.20)。 (4)焊接性能不好的钢材主要有: 中、高碳钢(合金元素含量<1、含碳量>0.45);低合金钢(合金元素含量1~3、含碳量>0.40);不锈钢(合金元素含量13、含碳量0.30~0.40)。 焊条和焊丝选择的基本要点如下: 同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类因素: 考虑工件的物理、机械性能和化学成分;考虑工件的工作条件和使用性能; 考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置等;考虑焊接设备情况;考虑改善焊接工艺和环保;考虑成本。 异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接情况: 一般碳钢和低合金钢间的焊接;低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接;不锈钢复合钢板的焊接。 焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号(GB 980-76)、焊条的性能和用途(GB 980~984-76)等有关国家标准。 ###15CrMoR的换热器的热处理工艺 ***当板厚超过筒体内径的3%时,卷板后壳体须整体热处理。 *** 15CrMoR焊接性能良好。手工焊用E5515-B2(热307)焊条,焊前预热至200-250℃(小口径薄壁管可不预热),焊后650-700℃回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。 ###压力容器用钢的基本要求 压力容器用钢的基本要求:较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。 改善钢材性能的途径:化学成分的设计,组织结构的改变,零件表面改性。 本节对压力容器用钢的基本要求作进一步分析。 一、化学成分 钢材化学成分对其性能和热处理有较大的影响。 1、碳:碳含量增加时,钢的强度增大,可焊性下降,焊接时易在热影响区出现裂纹。 因此压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。 2、钒、钛、铌等:在钢中加入钒、钛、铌等元素,可提高钢的强度和韧性。

各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表

各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表 序号材质 焊接工艺及焊接材料焊接检验方法及数量 工艺方 法 焊丝焊条 光谱 检验 及复 查 无损检验 1 1Cr18Ni9Ti 对于管壁 厚度 ≤6mm 的管道, 采用全氩 焊接方 法,对于 管道壁 厚>7mm 的管道可 以才用氩 电联焊的 焊接方 法。对于 采用不锈 钢焊条的 焊缝可以 不进行热 处理,其 它焊缝根 据管道壁 厚进行选 择是否采 用预热、 热处理等 工艺。H1Cr19Ni9Ti、 H0Cr18Ni9Ti A137、A132 合金 焊缝 需要 进行 100 %光 谱复 查检 验 根据温度与 压力两个参 数定 2 0Cr19Ni9 H1Cr19Ni9、 H0Cr20Ni10 A102、 A107、132 3 0Cr18Ni11Nb H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 4 0Cr18Ni11Ti H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 5 0Cr23Ni13 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 6 1Cr20Ni14Si2 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 7 0Cr25Ni20 H1Cr25Ni20、 H0Cr25Ni13 A407 8 12Cr1MoVG TIG-R31 R317 9 12Cr2Mo TIG-R40 R407 10 10CrMo910 TIG-R40 R407 11 SA335P22 TIG-R40 R407 12 15CrMo (WC6) TIG-R30 R307 13 SA335P11、SA182F11、 SA335P12 TIG-R30 R307 14 15CrMo+12Cr1MoVG TIG-R30 R307 15 20+12Cr1MoVG TIG-J50 J507 16 20+SA335P22 TIG-J50 J507 17 20+15CrMoG TIG-J50 J507 18 SA335P22+15CrMo TIG-R30 R307 19 SA335P22+12Cr1MoV TIG-R31 R317 20 12Cr1MoV+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 A335P11+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 #20+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 21 12Cr1MoV+12Cr1MoV TIG-R31 R317

铝及铝合金焊接

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。随着科学技术的发展,有色金属的应用日趋广泛。虽然有色金属只占金属总量的5%左右,但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。有色金属具有特殊的性能,比常规钢铁材料的焊接更复杂,这给焊接工作带来很大的困难。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,什么事合什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,金?目前,已知的的化学元素有118 种,其中自然界只存在92 种,科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18 种,有8 种元素没有得到承认和命名。人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。从物理性能上来看,具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属,反之是非金属。常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。在非金属中,常温下呈气态的有氢、氧、氩等;常温下呈液态的有溴;常温下呈固态的有碳、硼等。 金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金,其他的金属合金称为有色金属。 合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。3A21 就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。 有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。在稀有金属中,根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点,又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。

铝合金真空钎焊用低温铝基钎料的研究

铝合金真空钎焊用低温铝基钎料的研究 北京华航无线电测量技术研究所于文花 肖爱群 北京航空航天大学庄鸿寿 摘要为了避免在铝合金焊接中产生晶粒长大、溶蚀等缺陷,提高铝合金的钎焊质量,本文在Al-Si共晶钎料的基础上加入合金元素Cu和其它微量元素,研制新的低熔点钎料,最后确定新钎料为Al19Cu9Si。该钎料的熔点为543℃,比BAl86.5SiMg钎料的熔点降低了40℃,试验结果表明新钎料具有良好的润湿性、流动性,接头的剪切强度、抗腐蚀性能均满足铝合金钎焊要求。 关键词真空钎焊 铝合金 铝基钎料 1 引言 铝合金由于具有密度小、比强度高等优点,在航空、航天工业中已获得愈来愈广泛的应用。例如很多传统的铜合金波导、高频器件已被铝合金所取代,利用钎焊方法制造复杂的铝结构是最理想的方法。共晶铝硅钎料因具有良好的润湿性、流动性、钎焊接头的抗腐蚀性和可加工性,是铝合金钎焊中应用最广的一种铝钎料[1]。但它也具有严重缺点:熔点较高(液相线温度为577℃),钎焊温度均在600℃以上,所以钎焊温度非常接近于合金的固相线温度,易使母材发生晶粒长大、溶蚀等现象。目前,美国、日本、欧洲等研究机构对铝合金用低温铝基钎料进行了大量的研究。日本的茅本隆司、恩泽忠男[2]等人研究发现锗、铟、镱和铜均可作为铝硅钎料的添加剂,降低钎料的熔点,但锗、铟、镱的加入会使钎料脆性和耐腐蚀性均遭到恶化,且价格昂贵,难以应用于实际生产;铜元素的加入量多时也会使钎料变脆及钎焊时出现对母材的溶蚀,很难得到性能优良的钎焊接头。为此,所研制的新钎料既要具有较低的熔点,又要保持良好的机械性能。 本文通过分析既能降低铝熔点又能与铝形成共晶合金的元素特性,选择合适的能降低铝熔点的元素,对成分进行优化试验,同时考虑钎料的流动性和组织特性,在钎料中加入适量提高钎料流动性和细化组织的微量元素,经过试验确定铜、铋及微量元素为添加剂,配制新钎料,对新钎料进行熔点、润湿性、流动性、金相组织以及接头剪切强度、环境试验。 2 钎料的配制 为了降低钎料的熔点,必须寻找能降低铝熔点的元素,能与铝形成共晶的合金见表1。 表1 共晶元素及共晶温度 合金元素 Al-11.5Si Al-72Ag Al-32.7Cu Al-51.6Ge Al-94Zn 共晶温度/℃577 567 548 420 381 由表1可知Al-72Ag的共晶温度567℃,与铝硅共晶温度差不多,并且这种合金很脆,抗腐蚀性也不高,不宜作钎料;Al-32.7Cu,熔点548℃,此合金因含铜量高,脆性大;Al-Ge、Al-Zn共晶温度仅400℃左右,对降低钎料的温度作用极佳,但Ge是贵重元素,价高并且极脆,而Zn极易挥发,不易用于真空钎焊[3]。 分析能与铝形成共晶的合金特点,二元合金的熔点不能满足要求,必须加入第三种元素。在Al-Si-Ag 三元合金中有一共晶成分,其熔点为563℃,它与Al-Ag共晶熔点相差不大,无实用价值。 在三元合金中,只有Al-Si-Cu合金最有希望, 收稿日期:2005-09-26

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则 为得到高质量的焊接接头,首先要合理选择焊接材料。由于焊接部件在运行中的工况有很大差异,母材的材质性能、成分千差万别,部件的制造工艺错综复杂,因此需要从各方面综合考虑确定对应的焊接材料。选择焊接材料应遵循以下原则: 满足焊接接头使用性能的要求。包括常温、高温短时强度、弯曲性能、 冲击韧性、硬度、化学成分等,以及一些技术标准和设计图纸中对街头性能的特殊要求,诸如持久强度,入编极限、高温抗氧化强度、抗腐蚀性能等。 满足焊接接头制造工艺性能和焊接工艺性能的要求。焊接接头组成的构 件,在制造过程中不可避免要进行各种成型和切削加工,例如冲压、车、刨等,要求焊接接头具有一定的塑性变形能力和切削性能、高温综合性能等。 合理的经济性。在满足上述性能外,应选择价格便宜的焊接材料,降低 制造成本。例如重要部件的低碳钢手工电弧焊时,应优先选择碱性药皮焊条,因为碱性焊条脱硫、脱氧充分,且氢含量低,焊缝金属抗裂性能及冲击韧性性能好。而对于一些非重要不见,可选用酸性焊条,因为酸性焊条仍能满足费重要部件的性能要求,而且工艺性良好,价格便宜,可降低制造成本。 第二节碳素钢、低合金钢焊接材料的选择 碳素钢、低合金钢(包括低合金耐热钢、低合金高强钢)焊接材料的选择,应考虑下列因素:等强性和等韧性原则 承压承载的部件,通常根据材料的拉伸应力进行强度计算,拉伸需用应力与 材料的标准抗拉强度下限值有关,即许用应力 (σ)=σb/nb(各种标准nb的取值同) (σ)为材料的拉伸许用应力 σb为材料的标准抗拉强度下限值 nb 为安全系数(各种标准nb的取值不同) 所以焊接接头作为部件的一部分,其焊缝抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度规定的下限。同时应注意焊接材料熔敷金属的抗拉强度不能大大高于母材的抗拉强度,而导致焊缝塑性性能降低,硬度增大,不利于随后的制造成型。尽管强度计算仅考虑材料的抗拉强度,各种工艺评定标准对焊缝的屈服强度均无要求,但选择焊接材料时也应考虑焊接材料熔敷金属的屈服强度不应低于母材的屈服强度,并注意保证一定的屈强比。当接头在高温运行通常用工作温度(或设计温度)下材料的高温短时抗拉强度规定下限进行需用应力计算即 [σt]= σbt/nb 其中[σt]为材料t温度下,短时抗拉强度规定值下计算的高温许用应力 σbt为材料t温度下,短时抗拉强度规定值下限 或工作温度下材料的持久强度蠕变极限进行许用应力计算 [σDt]= σDt/nD 其中,[σDt]为材料t温度下持久强度计算的许用应力 σDt为材料t温度下的持久强度 nD为安全系数(各种标准的取值不同) 因此,选择高温运行焊接接头的焊接材料时,应考虑其高温短时抗拉强度或持久强度不得低于母材的对应值。一般碳素钢和普通低合金钢选择焊接材料只要考虑焊接材料的考拉强度,可不考虑熔敷金属的化学成分与母材匹配,但对于Cr-Mo耐热钢材料的焊接,选择焊接材料不仅考虑其等强性,还应考虑合金元素的匹配以保证焊接接头的综合性能与母材一致。 在特殊情况下,部件按材料的屈服强度计算许用应力进行设计时,就必须以屈服强度的等强

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