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三、熔池小，冷却快 由于熔池休积小，手工电弧焊只 有8～l 0mm3，自动焊大一些，也不过9—30mm3，焊缝金 属从熔化到凝固只有几秒钟，平均冷却速度约在4～ 100℃/秒，比铸锭冷却速高1000倍，在这样短的时间内， 冶金反应是不平衡，也就是说是不完善的。因而，焊缝金 属的成份分布不均匀，偏析较大。
焊接概述
1、焊接的概念
通过加热或加压(或两者并用),并且用(或不用)填充材料,使焊件达 到原子间结合的连接方法。
熔焊接时需要加热:
加热可使被焊金属接头熔化,形成共同的熔池,凝固后连接起来.
固态下焊接时需要加热或加压并加热: 加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形,以增加它们的真实
接触面积. 加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力.
1）由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了 拉伸强度。
2）由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化 现像，容易产生裂绞并扩展。
3）缺陷可能穿透筒壁，发生泄漏，影响致密性。
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焊接缺陷的分类
焊接缺陷从宏观上看，可分为： 裂纹 未熔合 未焊透 夹渣 气孔 形状缺陷（又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺
(3)钎焊: 以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接 方法.
主要包括软钎焊和硬钎焊.
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钢材的焊接性
（一）钢材的焊接性 钢材的焊接性：采用一定焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式的 条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即其对焊接加工的适应性。
焊接性一般包括两个方面： 工艺焊接性：主要指在给定的焊接工艺条件下，形成完好焊接接头的 能力，特别是接头对产生裂纹的敏感性，也称抗裂性； 使用焊接性：在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在使用条件下安全 运行的能力，包括焊接接头的力学性能和其它特殊性能（如耐高温、耐 腐蚀、抗疲劳等）。
一、温度高 以手工电弧焊为例，其电弧温度高达 6000～8000℃，使焊件与电焊条之间发生强烈熔化和蒸发 (熔滴的平均温度达1800～2400℃)，外界的气体(如：N2、 02、H2等)大量的分解溶入熔池，其数量比炼钢要大很多 倍，那么凝固后的金属，有可能产生气孔，使机械性能下 降。
二、温差大 焊接是局部加热，从冷态开始至加热熔化， 熔池的温度可达1700℃以上，其周围又是冷态金属，两者 温度差巨大，从而使构件产生较大的内应力和变形，严重 者可能产生裂纹，以至断裂。
四、组织差别大 焊接时，温度高，液体金属蒸发，化 学元素的烧损，有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互 扩散，近缝区段所处的温度又不同，冷却后焊接接头的显 微组织差别极大，明显的影响焊接接头性能。
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焊接缺陷的危害性
正是由于焊接过程的上述特点，导致该区域焊接缺陷的产 生。焊接缺陷对冶金设备及构件安全运行的危害是巨大的， 主要表现在以下三个方面：
焊接是一个不均匀加热的过程,焊后的焊缝易产生焊接应 力,易引起变形.
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3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焊接的种类:
根据焊接的过程可分为三 类: (1)熔化焊: 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法.
主要有电弧焊,气焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,激光焊等.
(2)压力焊: 通过加压和加热的综合作用,以实现金属接合的焊接方法. 主要包括电阻焊,摩擦焊,爆炸焊等.
碳当量公式仅用于对材料焊接性的粗略估算，在实际生产 中，应通过直接试验（焊接性试验），模拟实际情况下的结 构、应力状况和施焊条件，在试件上焊接，观察试件的开裂情 况，并配合必要的接头使用性能试验进行评定(焊接工艺评定)。
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焊接过程的特点
焊接与炼钢相似，是一个冶炼过程。但这个过程比炼钢 的时间短得多，有它自己的一些特点。
焊接性是金属的工艺性能在焊接过程中的反映，了解及评 价金属材料的焊接性，是焊接结构设计、确定焊接方法、制定焊接工艺 的重要依据。
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（二）钢的焊接性评定方法 钢是焊接结构中最常用的金属材料，因而评定钢的焊接
性显得尤为重要。由于钢的裂纹倾向与其化学成分有密切关 系，因此，可以根据钢的化学成分评定其焊接性的好坏。
陷，如咬边，焊瘤等。）
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（1）焊接裂纹
定义 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中
局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面产 生的裂缝。
焊接裂纹的一般原因 与母材的化学成分、结晶组织、冶炼方法等有关。如钢 的含碳量越高或合金量越高，钢材的硬度就越高，通常 越容易在焊接时产生裂纹。 焊接时冷却速度高容易产生裂纹。所以焊接时应避开风 口和避免被雨水淋湿。在焊接中，高碳钢或合金钢时， 要根据母材的成分或特性，有的要采取加热保温措施后 方可施焊。
通常将影响最大的碳作为基础元素，把其它合金元素的 质量分数对焊接性的影响折合成碳的相当质量分数，碳的质 量分数和其它合金元素的相当质量分数之和称为碳当量，它 是评定钢的焊接性的一个参考指标。
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碳当量（Carbon Equivalent)公式
国际焊接学会
Ceq C Mn Co Ni Cr Mo V
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2、焊接的特点:
焊接与其它连接方法有本质的区别,不仅在宏观上建立了永久 性的联系,在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系.
焊接比其它连接方法具有更高的强度,密封性,且质量可靠,生 产率高,便于实现自动化.
节省金属,工艺简单,可以很方便的采用锻-焊,铸-焊等复 合工艺,生产大型复杂的机械结构和零件.
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英国BS2462
Ceq C Mn Si Ni Cr Mo V Cu 6 24 13 5 4 15
日本焊接学会
Ceq C Mn Si Ni Cr Mo V 6 24 40 5 4 4
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碳当量越高，裂纹倾向越大，钢的焊接性越差。一般认为： Ceq<0.4%时，钢的淬硬和冷裂倾向不大,焊接性良好 Ceq=0.4%～0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向逐渐增加,焊接性 较差,焊接时需要采取一定的预热、缓冷等工艺措施，以防止 产生裂纹； Ceq>0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向严重，焊接性很差，一般 不用于生产焊接结构。
