异种金属板材的焊接工艺研究分析

216管理及其他M anagement and other关于异种金属焊接问题分析及焊接工艺探讨邵 慧（锦西工业学校，辽宁 葫芦岛 125000）摘 要：异种金属焊接的主要目的是在单位金属中能够挖掘出更大的效能，转变金属原本的内部结构，将金属二次加工，适当取代一些贵重金属材料的使用，能够有效降低工程原材料的成本消耗。

当下市场中常见的异种金属加工有铝以及铝合金金属焊接加工工艺，在加工工作中能够获得二者相结合的最大化经济效益。

异种金属焊接是生产制造业中常见的环节之一，但是，我国零部件生产市场中的产品数量较多，产品种类丰富，加工范畴十分广泛，针对这一市场环境，需要企业和相关技术人员全方位了解焊接工艺在零部件加工工作中的实施效果，选择最佳性价比的生产加工方式。

在本文的论述中简明、生动的探究异种金属焊接的特点、生产加工中常见的问题、具有代表性的加工工艺等等，力求能够为相关企业提供可行性工作方案。

关键词：异种；金属；焊接；问题；工艺中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）14-0216-2收稿日期：2021-07作者简介：邵慧，女，生于1982年，辽宁朝阳人，汉族，本科，中级讲师，研究方向：焊接。

目前，我国金属焊接、加工工作并不是一帆风顺的，其中蕴含着大量的问题需要解决，一部分焊接事故甚至造成了工作人员的生命、财产损失，需要工程师、技术人员、科学家对金属焊接工作进行全方位研究，得出更加安全、高效的焊接方式，保证产品既能够满足工程建设的需求，还能够确保生产加工工作中的安全性和稳定性，给予企业丰厚的经济效益。

因此，在开展金属焊接工作中，技术人员需要不断提升自身的工作能力、设备操作技术、安全意识等，力求能够提升异种金属的焊接质量。

1 异种金属焊接的基本特征异种金属焊接在我国已经具备相当长的发展历史，且焊接之后的金属已经广泛应用于各个领域，其中最为常见的一种便是钢与铝合金，钢是当下工程建设、加制造行业中广泛使用的金属材料之一，而铝合金的单位重量较低，具有极强的可塑性，耐腐蚀效果理想。

2异种钢焊接特点
（1）焊缝金属会被珠光体母材稀释，易产生马氏体组织，恶化接头质量。
（2）奥氏体焊缝金属紧邻熔合线处存在一个窄的低塑性带，宽度一般为0.2~0.6mm，其化学成分和组织不同于焊缝的其它部分，通常称为熔合区脆性交界层，会降低冲击韧性。
（3）焊接接头在焊后热处理或在高温条件下工作时，焊缝的熔合线附近会出现碳的扩散迁移现象，即在熔合线的珠光体一侧产生脱碳层，而在相邻的铬镍奥氏体焊缝中产生增碳层，使接头变脆，会降低接头的高温持久强度和耐蚀性。
[4]雷振，秦国梁，林尚扬，等．铝与钢异种金属焊接的研究与发展概况[J]．焊接，2014，（3）．
关键词：耐热钢与奥氏体不锈钢；异种钢；焊接；工艺
1?奥氏体不锈钢的焊接特点
（1）具有良好的耐蚀性，较好的塑性和高温性能，焊接性优良。
（2）焊接奥氏体钢时主要是其枝晶方向性强，线膨胀系数大，焊缝冷却时收缩应力大，容易出现热裂纹，并且变形倾向大。
（3）当焊缝及热影响区在450~850℃范围保持一定时间后，可能在晶间会析出铬的碳化物，发生晶间腐蚀倾向。
（4性相差愈大.焊接电弧愈不稳定，焊缝成形愈容易变坏。例如用电子束焊接铜与镍时，电子束发生横向波动.这种横向波动是由镍的残余磁性和外部磁效应引起的。
7结束语
在化工装置的检修过程中，由于异种钢接头工作条件的特殊性，决定了异种钢焊接的复杂性，合理选用焊接材料、焊接方法和焊接工艺才能够保证焊接质量，才能够保证化工装置的安稳运行。
（4）由于存在线膨胀系数的差别（奥氏体钢的线膨度升高而降低。胀系数比珠光体钢大30％~50％），会在焊后的冷却、热处理和使用过程中产生热应力。
3焊接工艺条件与冶金反应的关系
焊接冶金过程与焊接工艺条件有着密切的关系。影响焊缝金属成分的主要因素有2个，一是焊接材料（焊丝、焊剂、焊条），它们不仅影响冶金全过程的发展而且决定了焊缝金属的合金系统，所以调整焊接材料是控制焊缝金属成分的主要手段。二是焊接工艺规范，它在一定程度上影响冶金过程的发展，所以调整焊接工艺规范是控制焊缝金属成分的辅助手段。在选择焊接材料和焊接工艺时，不仅要考虑焊缝金属的成分和性能，同时也要考虑过渡层的成分和性能。焊缝金属与母材金属化学成分差别愈大愈不容易充分混合，则过渡层愈明显；熔合比或稀释率愈高时，过渡层也愈明显；熔合区金属液态存在的时间愈长或液体金属流动性愈好，则愈易于混合均匀，过渡层也有所减小。因此，可以通过增大焊接电流、延长熔池的高温停留时间、加强熔池的搅拌等工艺措施对过渡层进行适当控制。

浅谈异种金属的焊接随着人们对于金属材料需求的不断推进，金属材料的种类也变得多种多样，除了常见的铁、铝、铜等金属之外，异种金属的出现也逐渐增多，比如说钛合金、镍基合金、钨合金等。

然而，由于异种金属在性质上有着明显的差异，对于金属的连接也提出了挑战。

本文将就异种金属焊接这一话题进行讨论，让大家更好地了解异种金属的焊接技术以及影响焊接质量的参数。

一、异种金属焊接的难点一般情况下，在焊接过程中，想要较好地实现异种金属的连接，需要快速冷却过程中所产生的热应力精确掌握。

然而，异种金属的导热系数不同，这就导致了焊接中的材料温度差异过大，使得焊接材料在快速冷却的过程中产生了内应力，从而使焊接后的材料产生了部分或者全部的塑性损失。

此外，由于采用的焊接材料和基材不同，若没有采取合适的操作方法，则会出现焊缝溢铜、堆积、熔池不稳定等缺陷，从而导致焊接质量不达标。

二、异种金属焊接的方法1.钎焊法钎焊法是一种常用的异种金属焊接方法。

钎焊是通过钎料与金属接触，由于钎料的熔点较低，因此采用加热方法使钎料熔化，并在加热的同时，使得钎料与基材间有一定的接触。

在钎焊的过程中，钎料中液相沿着毛细作用向着焊缝两侧扩散，从而实现了金属的连接。

由于钎焊有着低热输入、宽焊缝等优点，因此也被广泛应用于异种金属的连接。

2.电弧焊法电弧焊法是一种通过电弧来完成金属连接的方法。

这种焊接方法通常适用于连接相对较厚的金属板材。

在焊接时，通过高压交流电形成一定的电弧，在钨极上集中高温点，然后将其焊接材料加热熔化，并实现异种金属的连接。

这种方法的优点是可焊接厚度大、连接牢固，而缺点则是加热温度高、变形容易，需要一定的技术经验和操作技巧才能操作。

3.激光焊法激光焊法是一种高能、高质量的焊接方法。

它通过聚焦激光束，实现异种金属的加热和熔化，从而完成焊接过程。

相比于其他一些焊接方法，激光焊法有着加热温度高、作业速度快、精度高的优点，因此在异种金属的焊接中，也有着广泛的应用。

2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属，顾名思义，指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。

在实际应用中，由于不同金属具有各自独特的优点，异种金属的连接需求应运而生。

这种连接不仅要求保持原有的金属特性，还需要确保连接处的强度和密封性，因此，异种金属的焊接成为一项重要技术。

二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前，首先需要对两种金属的焊接性进行评估。

这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。

通过对比两种金属在这些方面的差异，可以预测焊接过程中可能遇到的问题，并据此选择合适的焊接方法和材料。

三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素，如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。

常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。

在选择焊接方法时，需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求，以获得高质量的焊接接头。

四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。

在选择焊接材料时，需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。

通常情况下，焊接材料的成分应介于两种母材之间，以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。

此外，焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配，以避免产生焊接缺陷。

五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。

在异种金属焊接中，需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。

这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。

通过合理的工艺参数设置，可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。

六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。

在接头设计时，需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。

合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形，提高焊接接头的强度和密封性。

同时，还需要考虑接头的可维修性和可检查性，以便在必要时进行修复或更换。

低合金钢和不锈钢异种金属焊接工艺研究摘要：低合金钢和不锈钢异种金属焊接，能够充分发挥各自材质的优点，从而能够达到降低成本、增大材料耐蚀性的目的。

然而，由于低合金钢和不锈钢的物理性能及化学成分差异较大，焊接后的性能很难满足使用要求。

本文针对20MnNiMo低合金钢和316H不锈钢钢板异种金属，采用在低合金钢侧堆焊不锈钢隔离层之后，再对低合金钢和不锈钢采用焊条电弧焊进行对接焊，经过力学性能及组织分析，试验结果满足使用要求。

关键词：低合金钢；不锈钢；焊条电弧焊引言异种结构材料制造的零部件能够充分发挥各自优异的材料物理性能，在船舶、化工、核能、车辆制造等行业中，满足极限条件下服役，或实现节能、低成本运行，是装备制造业中主要采用的实施方案。

不锈钢具有耐腐蚀、耐氧化等优良性能，在压力容器等制造中常需要不锈钢与低合金钢焊接成部件，但因低合金钢与不锈钢熔合时，奥氏体形成元素不足，易形成暂稳态的奥氏体或马氏体组织，导致焊缝在近低合金钢侧熔合区易开裂，所以如何解决熔合区附近成分不均、晶粒粗大是低合金钢与不锈钢异质接头亟待解决的重要问题。

1试验方法20MnNiMo低合金钢和316H不锈钢对接焊，钢板厚度为40mm，采用低合金钢侧堆焊不锈钢隔离层，单V型坡口进行焊接，焊接接头形式如图1所示。

采用规格为Φ4.0mm的ENiCrF-3焊条，以直流反接的形式进行焊接，焊接电流为100-140A，电弧电压为22-28V，焊接速度为100-250 mm/min。

在20MnNiMo低合金钢侧隔离层堆焊前对试板进行预热，预热温度大于150°C，堆焊厚度大于5mm的隔离层，道间温度控制在250℃以下，5mm的隔离层堆焊完成后进行大于4小时的后热，后热温度为250-400℃。

后续隔离层堆焊无需进行预热，隔离层堆焊厚度保证打磨后至少12mm。

20MnNiMo低合金钢隔离层堆焊完成后，与316H不锈钢进行对接焊。

焊接完成后试板经过目视检测、渗透检测以及射线检测焊缝均满足探伤要求。

焊、 缝焊 、 凸焊 的完成 是通过 电极 夹持两 焊件 来实 现的 。
用 于工程 机械 、 石 油化工 、 交 通运输 、 航 空航 天、 电站锅炉 等行 业的机 械设备 和
构件 中。
＝ 浅析 异种 金属 焊接工 艺 的发展 （ １ ） 随着科 技的发展 ， 几 十年 以来 ， 在碳钢 的焊接性 和不锈钢 方面 国内外很
在低 合金钢 和不锈 钢异 种钢焊 接性 方面 ， 人们 也做 了大量 的研究 。 研 究发现焊
接接 头采用激光 焊接方法 的组织 性能更好 ， 缩小焊 接接头 的脆硬 区可 以采用镍
基填 充材料 。 当进行 特殊 的生 产作业 时 ， 普遍 应用低合 金钢和 特殊用途钢 焊接 ，
如低 合金 钢与 耐蚀 钢在在 酸碱 环境 中 的焊 接 。
配在 电导率 高和 热导率 的金属 件 ， 如钨 、 银基 、 钼、 铜基 ， 使 用改 型 电极 端头 ， 从 而使 焊接压 接处 的 电阻发热温 度得 以提高 ， 使０ ． ５ ～０ ． ９ Ａ 为 热 电流 。 焊接 工艺
Байду номын сангаас
参数 的确 定是 根据 直流焊 或交 流焊 分别 进行 的 ， 在０ ． １ ～０ ． ９ Ｓ内焊 接 电源 连 续控 制 ， 实现 焊接接 触界 面的 电阻热量 均衡 和发 热温度 被均 匀提高 ， 对 焊、 点
多学者都 在做大 量的研 究 。 如： 通 过对锅 炉压力容 器钢Ｑ ２ ４ ５ Ｒ的研 究 ， 在不 同的 耐腐 、 温度 、 用途 中选用不 同的容 器板材质 ， 可以添加 钛、 钒、 铌元 素在Ｑ ２ ４ ５ Ｒ ￣ 中， 这个三种 元素含 量分别 不大于０ ． ０ ５ ０ ％， 可以大量 使用Ｑ ２ ４ ５ Ｒ 钢板在 反应器 、 甲烷化 炉 、 脱硫 槽 、 焦炭 塔 、 水洗 塔等 设备 及构件 建设 制造 项 目中 。 （ ２ ） 材料 加 工技术在 不断 发展 ， 人们 逐步大 量使 用一 些具 有特殊 性能 的合 金钢 ， 如具有 无磁性 、 高强 度 、 耐 高温 、 高韧性 、 耐腐 蚀 、 耐磨 、 耐低温 。 与此 同时 ，

异种金属焊接问题及焊接工艺分析摘要：近年来，我国的科学技术水平不断提高，各种新设备、新技术、新工艺应运而生，随之对我国的工程构件的质量提出了更高的要求。

但是在进行工程施工时，不论是哪一种材料，都不可能全面满足施工的需求。

为了能够满足施工的需求，人们开始将不同的材料进行有效融合，让这些材料的性能得到了充分的发挥。

同时还能够有效替代贵重金属，减少不必要的经济投入，提升企业的经济效益。

所以在社会的各个行业之中，经常可以看到异种金属焊接的广泛应用。

但是，近几年我国经常发生异种金属焊接失效的情况，造成了一定的财产损失和人员伤亡。

关键词：异种金属；焊接；焊接工艺；特点一、异种金属焊接的特点在各种加工制造行业中，采用铝合金与钢为基本材料的金属构件已经成为了一种主流，铝合金具有质量轻、耐腐蚀性强、塑性好等特点，钢则是目前机械加工行业最常见的金属材料之一。

常见的二者连接方式一般分为两种，第一种是采用粘结的方式，这种方式接头的机械强度非常有限，无法满足高强度的焊接要求，因此使用的情况比较少。

另外一种就是机械连接，机械连接虽然能够实现高强度的连接，但是无法保证连接的气密性，而且进行机械连接会留下连接痕迹，影响美观。

因此焊接成为了异种金属的连接中最常用的连接手段，由于铝与钢的物理性能存在较大的差异，所以给焊接过程带来了一定的难度，具体包括以下几点：①熔点不同。

众所周知，不同金属的熔点不同，铝材料的金属熔点低于钢。

这就导致在两者进行焊接时，铝材料已经完全融化，整体呈现液态，而钢仍处于固态。

②密度不同。

二者之间的密度也不同，由于液态的铝水比钢水的密度小，所以尽管二者同时融化，那么也会出现铝水浮在钢水上的现象，这样就会导致在进行冷却、定型时，容易出现金属之间融合不均匀的现象，导致整个金属接头性能不理想。

③热导率不同。

由于二者之间的密度和热导率都不相同，加上线膨胀系数存在很大差别，因此在进行焊接的时候，就会造成焊接接头的变形，如果变形十分严重的话，还会产生焊接金属裂纹。

异种钢焊接性能分析与研究奥氏体型不锈钢与低合金钢有很大的差异，不论从化学成分上来说还是物理性能方面，区别都很大。

对于中厚板的异种钢的焊接很难得到一个满意的焊接接头，主要是因为中厚板的异种钢焊接约束力太大，冷冽倾向也很大，所以很难令焊接效果尽如人意。

要想获得一个比较满意的焊接接头，就必须对两种钢的不同特性进行一定的分析，对焊接接头可能出现的问题进行一次比对解析，最后才能够确定适合的焊接工艺。

1 异种钢焊接主要存在的问题1.1 熔点的差异如果相焊的两种金属熔点相差很大，接头性能难以得到保证，16MnR熔点1430℃，00Cr19Ni10熔点1398℃～1420℃，两种金属熔点相差不是很大，一般能获得一个满意的焊接接头。

温度是焊接的一个重要因素，控制好焊接时的温度，能够有助于焊接的效果，对于不同的金属进行焊接，温度是不相同，这也是长期工作以来的一种积累，对工作多多总结有助于提升焊接技术。

1.2 线膨胀系数差异金属受热的涨幅程度，金属本身的延展性，金属的熔点，都是在焊接过程中必须注意、考虑的要素，金属的这些特点在焊接过程中尤为重要，如果对金属的特性认知不够清楚，很容易出现焊接裂纹。

由于低合金钢与奥氏体型不锈钢两种金属线膨胀系数相差很大，产生的应力容易使焊缝热影响区产生裂纹。

1.3 热导率的差异热导率是金属本身的特性，不相同的金属热导率一般不会相同，这就导致了焊接上的一个难点。

通常解决这种问题的方法，一般采用的都是提前预热，将导热较低的金属先进行一个提前预热已达到两种金属同时融化，这样有助于金属的焊接。

但是，这要求操作者必须对各种金属的导热率极为熟悉。

一般低合金钢的热导率为0.288～0.504W/cm·℃，不锈钢的热导率为0.168～0.336W/cm·℃，低合金钢随温度的增加，热导率是下降的，不锈钢随温度的增加，热导率是上升的，所以热导率的不同可使被焊材料熔化不同步，导致金属之间结合不良。

铝钢异种金属焊接性能的研究1. 概述近年来,随着节能减排和环保要求的提高,在保证汽车安全性能的前提下,汽车轻量化成为了汽车工业发展的重要方向.铝以其在地球上的储量大、密度低、比强高、耐腐蚀性强等大量优点,使其在汽车轻量化进程中得到广泛应用.当前大量交运工业都采用了'以铝代钢'的铝/钢焊接复合结构.国内外科研工作者研究了多种铝钢焊接的方法,如扩散焊、爆炸焊、摩擦焊、熔化焊、钎焊、熔钎焊等,但存在异种材料连接强度不高或者连接方法使用范围受限等缺点.冷金属过渡焊(CMT)是一种新型焊接技术,能够实现送丝与焊接中焊丝熔滴过渡的相互协调,具有无飞溅、热输入低和效率高等优点,有着广阔的应用前景.铝/钢界面的金属间化合物及种类将严重影响铝/钢焊接接头性能,而影响CMT焊接工艺性能的主要参数有:焊接电流、焊接时间、电弧电压、焊接速度和送丝速度等.本文基于C M T焊接工艺技术,探究了1050铝合金板和Q235镀锌板焊接接头的微观组织和力学性能.为了使评价指标权重的确定更加科学准确，本文将层次分析法和熵值法结合起来使用，取其权重的综合值作为指标的综合权重.既能够充分考虑专家的知识及经验，又可以减少在指标权重确定的过程中主观随意性影响，使评价结果更加客观可靠[6，8]。

综合权重计算公式为:2. 试验材料及方法选用规格为50mmX250mmX 1mm的1050铝合金板和Q235镀锌板作为焊接材质,焊丝选用直径为1.2mm的ER4043(AlSi5)焊丝.采用奥地利Fronius公司生产的TSP5000CMT数字化冷金属过渡焊机.焊接接头形式为搭接接头,铝合金板在上,镀锌板在下.焊接前先清洗镀锌钢板表面的油污,并在表面涂抹一层特定成分的特种钎剂,置于烘箱中烘干后待用.然后去除铝合金板表面的氧化膜,并用丙酮清洗.铝合金板清理干净后需要立即进行焊接,以防被再次氧化.焊接时的送丝速度为3.9mm/min,焊接速度为300mm/min.焊接后垂直于焊缝取样,分别制备拉伸试样和金相试样.金相试样经镶嵌、研磨和抛光后,先用4%的硝酸酒精腐蚀样品的钢侧,再用0.5%的氢氟酸水溶液腐蚀样品的铝侧,然后在显微镜和扫描电镜下观察组织.拉伸试验在电子万能试验机上进行,拉伸速度为1mm/min.a）电机的工作环境：设备在铺管船作业线室内使用，高盐雾、高湿度、尘土、金属粉尘等污染物较多，环境温度-20℃～+50℃；新型职业农民培养的苏南模式是在江苏经济发达地区全面推动城乡一体化的背景下，针对农村劳动力结构性变化引起的“谁来种地”现实问题，基于职业生涯选择、产业体系转型和生产技能提升的多重需求，将新型职业农民培养与高职院校教学改革相融合，确定了本土化来源的青年学生、现有农业经营主体、传统农民三类培养对象，采用三线耦合的培育路径培养青年职业农民、新型农业经营主体、新型农业生产者，定向培养本土化新型职业农民，形成“校地联动、教产衔接、开放共享、终身学习”的人才培养新模式，将职业养成、职业提升和终身学习有机耦合，实现精准培育和开放培养，从而解决谁来种地和如何种好地的问题(图2)。

异种金属焊接问题及焊接工艺分析摘要：随着新材料、新工艺、新设备的不断出现，对各类工程构件的性能提出了更高的要求，但是在工程技术中任何一种材料都不可能完全满足使用性能的要求。

由不同材料组成的结构不仅能充分利用各组成材料的优异性能，达到工程中的使用上的要求，而且还能节约贵重金属，降低结构整体成本，提高经济效益，在某些情况下异种材料结构的综合性能甚至超过单一金属结构。

因此异种金属焊接在各行业中得到越来越多的运用和受到人们的重视。

但近年来，国内外多次发生异种金属焊接结构的早期失效事故。

因此，如何保证异种金属焊接接头的可靠性就成为保证结构安全运行的关键。

所以，研究异种金属之间的焊接具有重要的工程实用意义。

关键词：异种金属焊接；问题；焊接工艺1异种金属焊接的特点焊接接头熔合区：是性能最差的区域，异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区。

在靠近熔合区金属区域还形成性能不好的，成分变化的过渡层。

焊接接头的裂纹：(1)冷裂纹：在金属淬硬倾向和氢的作用及焊接应力的共同作用下产生。

(2)热裂纹：这是高合金钢焊缝，特别是纯奥氏体组织的焊缝最易出现在焊缝中的裂纹。

因焊缝中还存在未结晶低熔点共晶体液膜，在相应的应力作用条件下生成了裂纹。

碳迁移现象：会造成接头高温机械性能降低，高温下失效断裂增加，影响高温使用寿命的主要原因之一。

影响碳迁移的因素是温度和时间和化学成分。

2异种金属相溶性问题两者不同的金属是否能进行焊接，取决于这两种金属在焊接的时候，它们的合金的元素之间相互作用。

在两种不同金属元素不需要在液态环境下，也就是在固态条件下就可以发生互相熔解，并形成一种新的状态即固溶体，那么就可以说这两种金属元素符合冶金学概念上的“相溶性”定义。

那么这两种异性金属在原则上就可以进行焊接操作。

合金元素发生相溶必须满足一定的条件，首先，这两种金属的晶格类型一定要匹配，比如被要求焊接的两种异性金属都是立方晶格的样式；其次，被焊接的异性金属的原子半径一定要接近；最后还要求这两种元素在元素周期表中的位置相互临近，这表明了金属的电化学性质差异较小。

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，异种金属之间的连接技术越来越受到重视。

其中，真空扩散焊作为一种可靠的焊接方法，在铝、铜和钨等金属的连接中具有广泛的应用前景。

本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接性能，探讨其焊接工艺、接合界面特征以及焊接强度等因素。

二、实验材料与方法1. 材料准备实验所用的材料为铝、铜和钨三种金属。

首先，将这三种金属表面进行抛光处理，以去除表面杂质和氧化物，保证焊接质量。

2. 真空扩散焊工艺实验采用真空扩散焊设备进行焊接。

首先，将铝、铜和钨的焊接端面紧密贴合；然后，在一定的真空度下进行加热，使金属原子在高温下产生扩散，实现金属的连接。

3. 实验方法通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）以及能谱分析（EDS）等手段，观察焊接接合界面的微观结构，分析金属的扩散程度和焊接强度。

三、实验结果与分析1. 焊接接合界面特征铝、铜和钨三种金属的焊接接合界面呈现出明显的特征。

在高温下，三种金属的原子产生扩散，形成了一定的冶金结合。

接合界面处，可以观察到金属之间的互溶现象以及新的相的形成。

2. 金属扩散程度通过扫描电镜观察，发现铝、铜和钨三种金属在真空扩散焊过程中，原子扩散程度较高。

其中，铝与铜之间的互溶程度较高，而钨由于具有较高的熔点和硬度，原子扩散相对较慢。

3. 焊接强度经过拉伸试验测试，铝、铜和钨三种金属的真空扩散焊接接头具有较高的焊接强度。

其中，接头的强度与金属的扩散程度、接合界面的微观结构等因素密切相关。

四、讨论1. 工艺参数对焊接性能的影响真空扩散焊的工艺参数如温度、压力、时间等对铝、铜和钨三种金属的焊接性能具有重要影响。

适当调整工艺参数，可以优化金属的扩散程度和焊接强度。

2. 金属互溶性与新相的形成在真空扩散焊过程中，铝、铜和钨三种金属之间发生互溶现象，形成新的相。

这些新相的形成对焊接接头的性能具有重要影响。

因此，研究金属的互溶性以及新相的形成机制对于提高异种金属的真空扩散焊接性能具有重要意义。

异种金属的焊接本文分析了异种金属焊接的研究现状、应用和发展趋势，旨在为异种金属焊接研究提供帮助。

焊接是现代工业生产中的重要金属加工工艺方法，广泛应用于造船、航空、航天、汽车工业和机械制造等领域。

随着科学技术的发展，异种金属的焊接技术发展越来越快，质量要求也越来越高。

因此，研究异种金属的焊接工艺技术已成为焊接领域的一种发展趋势。

1.异种金属的焊接研究现状1.1 铝钢异种金属焊接研究现状近年来，汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量，对汽车材料提出了更高的要求。

增加铝材的使用量是其中的重要措施之一。

因此，在汽车工业生产中，采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案，这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。

目前，应用于铝和钢连接的焊接方法主要有压焊、钎焊、熔焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。

铝钢之间的焊接一直是焊接领域的难点和热点问题，其中脆性金属间化合物的生成是影响接头性能的主要因素。

压力焊和钎焊由于基体可以在焊接过程中保持固态，同时焊接热输入容易控制，因此接头的性能一般不受限于金属间化合物的厚度，比较适于铝钢之间的焊接。

但是这种焊接方法效率较低，对工件的尺寸和形状有特殊的要求，不适于大批量生产。

熔焊方法比较灵活，效率较高，但是金属间化合物又成为不可避免的附加产物。

虽然采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果，但是对于金属间化合物的生长动力学以及如何促进铝合金熔体润湿钢板表面等方面还没有系统研究，因此，解决上述问题对于促进高效的焊接方法在铝钢焊接中的应用具有重要的意义。

1.2 铜钢异种金属焊接研究现状采用钢和铜复合零部件因在性能与经济上优势互补，具有广阔的应用前景。

世界各国的研究者对铜和钢的焊接进行了实验和理论分析，目前常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和熔焊-钎焊等。

不需要删除明显有问题的段落。

每种焊接方法都有其独特的特点和适用范围。

其中，冷金属过渡焊接是一种相对较新的焊接方法，具有广阔的应用前景。

紫铜和低碳钢异种金属材料焊接工艺研究摘要:随着经济和科学技术的不断发展，机械制造业对零部件的性能提出更高的要求。

而企业往往追求的是在保证产品质量和生产效率的前提下，追求效益。

因此异种金属材料的应用,逐渐受到人们的重视。

异种金属材料焊接已渗透到各个行业,如石油化工、汽车制造、航空航天、船舶等领域。

在机械制造业中,钢和铜的复合零部件的应用,能充分发挥各自性能上的优点,并且可降低生产成本,因此具有较好的应用前景。

铜合金和钢都是生产中常用的材料,铜合金由于其优异的导电导热性能而在工业生产中得到了广泛的应用,但是为了节约成本,生产中常常只是在关键部位采用铜合金,而其他部位则采用价格相对低廉的钢材料。

如航空发动机柱塞泵柱塞采用锡青铜与合金钢异种金属连接而成"。

铜合金和钢连接，可以充分利用钢的强度和铜的高导电、高热导的特性,也可以降低成本。

所以,铜合金与钢之间的焊接显得尤为重要。

关键词:紫铜;低碳钢;异种材料;钎焊引言本课题的研究,就是为了充分利用钢(Q235)和铜(T2 )这两种材料在物理性能、化学性能以及力学性能等方面的优点，实现紫铜与低碳钢的焊接,从而形成重要的异种金属复合构件。

异种金属材料复合构件的最大特点是能够充分发挥各自性能优点，大大节省贵重金属材料,又可使得构件满足基本使用性能.从而降低生产成本。

而焊接是能够实现异种金属零部件,连接成一个整体部件的最好的方法,所以异种金属材料焊接质量的好坏，就显得尤为重要。

1铜钢焊接性分析铜与钢焊接的主要问题是铜与钢的熔点、导热性和力学性能有很大差异,焊接时加热温度难以控制均匀,容易在焊接接头处产生应力集中，导致各种焊接裂纹。

在焊接过程中，如果工件表面清理不干净或保护不良,容易形成大量气孔”。

铜与钢以及铜合金与钢的异种材料多采用熔焊进行焊接。

但往往由于两种异种材料之间物理性能化学成分差别较大,在熔焊时非常容易导致焊接接头部位的金相组织不均匀、不稳定，或者生成其它的金属间化合物,使焊接效果达不到性能要求,所以需严格控制焊接参数,如焊接速度焊接电流等工艺参数来保证焊接质量”。

摘要本文对异种钢特别是不锈钢复合钢板的焊接工艺做了详细的介绍。

主要对复合钢板的基层、过渡层、复层的焊接工艺进行了深入的研究。

复合钢板的焊接质量的关键是基层与复层交界处过渡层的焊接，也是复合钢板焊接难度较大的区域。

在此基础上重点对304与16MnR复合钢板的焊接工艺做了具体的分析和研究，根据工艺评定，在对过渡层的焊接试验中，应尽量减少基材金属的熔入量，以减少焊缝的稀释率，宜采用A302焊条；过渡层厚约为2.0mm，当焊接电流为80~140A；焊接电压为23~26V；焊接速度为8~15cm/min时，电弧稳定，飞溅小，焊缝表面无气孔，焊缝成形良好。

对焊缝的金相组织和力学性能进行了测试，实验表明焊接接头完全可以满足生产要求。

关键词：异种钢；复合钢板；过渡层；手工焊AbstractThis article has made the detailed introduction to the compound steel plate welding craft especially for stainless steel. Mainly studied the welding craft of basic layer, the transitional layer and the multiple layer of the compound steel plate. The key to the welding quality of compound steel is the welding at the transitional layer which between the basic and multiple layer, which is also the difficult area for welding of the compound steel. On this basis, mainly analysised and studied the welding craft of the compound steel which is consisted of 304 and 16MnR, according to the welding procedure qualification, during the experiment of welding at the transitional layer, we should minimize the amount of substrate into the weld to reduce the dilution rate of the weld. the A302 would be better; the thickness of the transitional layer is about 2.0mm, when the welding current is 80~100A; the welding voltage is 23~26V; when the welding speed is 8~15cm/min, the arc keeps stability and less splash,the surface of weld has no stoma and the weld forming well. The weld microstructure and mechanical properties were tested,the experiments showed that the welded joints could satisfied the production requirements.Key words:heterogeneity steel;compound steel plate;transitional layer;SMAW目录第1章绪论 ....................................... 错误！未定义书签。

（ ）由于不 能使焊 件均匀 加 热 ，在 焊接 压接 处 的 ２
用 的点焊时 间 １ ８周短 ，所 以选 择 Ｌ ：Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ ８ ２ ４ ３ ２ １为 最 佳水 平 。且其 焊点 饱满 ，外 观成形 良好 ，焊 点断 裂
类 型 为纽扣 式 ，点 焊时 飞溅较 少 ，电极 头和镀 锌钢 板
摘 要 ：介 绍 了异 种板 材 的 交 流 和 逆 变直 流 热 压 焊 焊 接 工 艺 、 工 艺参 数 、程 序 及 原 理 ， ７举 了 典 型 中 高碳 钢 与 弹 簧 钢 、 热 双 金 、不 锈 钢 ， １ 不 同 厚 度 板 材 。在 电 真 空 管 金 属 器 件 中的 点 焊 应 用 实例 ， 成功 地 解 决 了 异种 板 材 焊接 产 生 的 虚 焊 、 脆 断 、 晶 间 断 裂 纹 、 粘 焊 、熔 核 不
用 ．但 在很 多场 合下 ，采用 这种 技术难 以获得 良好 的 焊接 效果 ，其不 足 主要表 现为 ： （ ）当 接 同种 难焊 金属 、不 同厚度 或异 种金 属 １
冲及 匹配 的保持 压力 和焊 接工 艺参 数下 ，使焊 件加热 电流集 中接 触 面的一 点或 多点 自身 电阻 、接触 电阻集 中发 热 ，利用 产生 的热量 使 焊件 间形成 一个 焊缝金 属
持 时 间 ９周 为 合 理 的点 焊 工 艺参 数 ，采 用 此 参 数 点
焊 。能够 获得外 观成 形 良好 、强 度较 高 的焊点 。
没有粘连 ，其 熔核直径 ６５ ． ｍｍ，满 足要求 。 ４
参考文献 ： ［］ 周 １ 岚 ，钟 毓 宁 ， 王 志 伟 ． 阻 点 焊 质 量 监 控 技 术 现 状 的 研 究 电
良、 焊 接 裂 纹 等 焊 接 缺 陷 ， 满足 了相 应 产 品设 计 焊核 规 格 ， 具 有 一 定 的 推 广 价 值 。 对 取得 的 效 果 进 行 了对 比 评 析 ，证 明 了异 种 板 材 热

渡） ， 同传统的熔化极气体保 护焊 （ Ｇ Ｍ Ａ Ｗ） 相 比金 属过渡温度更低 ， 能够有效抑制金属间化合物的产
生． 由于浸铝钢板的浸铝层与铝焊缝金属的熔合性 好； 同时浸铝钢板 中浸铝层与钢板基体之间已形成 薄金 属 间化合物 层 ， 其 在 焊接 过程 中对 铝 与钢 的混 合能起到天然的屏 障作用 ， 因此采 用 Ｃ Ｍ Ｔ技术对
Ｓ Ａ１ Ｃ ０ ． ０ ４ ０ ０ ． ２ ５ ０ 微量
０ ． ０ ２ １ ０ ． ０ ２ ３ ０ ． ０ ５ ０
的加大 ， 焊缝的宽度增加 ， 焊缝余高升高． 焊接电流 为８ ５ Ａ时 ， 焊宽最大为 ９ ． ０ ｍ ｍ， 余高 最 高 为 １ ．
７ ｍｍ． 通过 反 面观 察 可 以判定 焊 接 电流 越 大 ， 焊 缝
另外 过大 的热输入 显 然会 影 响到铝 钢界 面 ， 以上 三 组 热输人 比较 大 ， 因此 为 减 小 热 输 人 ， 可 以通 过提 高焊 接速 度加 以解 决 ．
２ 实 验 结果 及 分析
２ ． １ 不 同焊接 电流对 焊缝 形 貌 的影 响
２ ． １ ． ２ 焊接速度相 同为 ０ ． ７ ５ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 时， 焊接 电流 不同对焊缝形貌影 响， 实验参数如表 ４
表 １和表 ２ ．
本 文采 用 Ｃ ＭＴ技术对 浸 铝钢 板 一铝 板进 行 连 表 １ 铝 合金 的化 学成 分
（ ｗ ｔ ． ％）
表 ２ 浸铝 钢板 基材 化学 成分
牌 号 Ｃ Ｍｎ Ｓ ｉ Ｐ
（ ｗ ｔ ． ％）
Ｓ Ａ Ｉ
的． 这 种现 象属 于 正 常 的薄 板 焊接 工 艺 缺欠 ， 可 以 通过外 加 引弧板 和 收弧 板加 以解 决 ． 随着焊接 电流

异种钢焊接的特点及工艺摘要：由于异种钢接头两侧的母材无论从化学成分上还是物理、化学性能上都存在着差异，因此，焊接时，要比同一种钢自身之间的焊接要复杂得多。

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。

本文通过对异种钢焊接的特点及工艺的描述，以供同行业参考。

关键词：异种钢焊接特点工艺一、异种钢焊接概述及其焊接特点1.异种钢焊接概述两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接，它是属于异种金属焊接中应用最为广泛的一类接头。

对于异种钢焊接接头又可分为两种情况，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。

2.焊接特点2.1预热、缓冷、焊后热处理，特别是针对中厚板、拘束力较大的焊接，采用一定温度的预热、缓冷以及焊后消应力热处理的措施，可以有效地减小焊接应力，降低冷裂倾向。

2.2焊缝金属化学成分的不均匀，熔焊时，焊缝是由局部熔化的母材和熔化的焊条金属形成，不同的坡口型式和焊接参数，熔合比也不同，为确保焊缝金属成分的稳定性，防止焊缝因熔合比过大在熔合区产生马氏体组织，因此在焊接时要控制焊接参数等，减小熔合比的影响。

2.3熔合区碳的迁移，异种钢焊接在焊后热处理后往往会在低合金钢侧母材上形成脱碳层，高合金钢侧形成增碳层，导致熔合区接头的塑性下降，硬度增加，可能在熔合区产生破坏，所以在异种钢焊接时，采用隔离层堆焊，防止碳迁移现象。

2.4熔合区应力的形成，由于异种钢焊接两种金属的线膨胀系数不一样，焊接时可产生较大的残余应力，这种应力即使通过消应力热处理也无法消除，而熔合区这个薄弱地带往往受到这个应力的影响，极易在此附近造成焊接接头的破坏，所以我们要控制这种异种钢的焊接接头，可采用隔离层堆焊后用同种钢焊条焊接则接头的性能可大为改善。