2019最新第3章 合金结构钢的焊接 材料焊接性 教学课件物理

焊接接头应进行无损检测， 以确保其质量和安全性。
ABCD
焊接高强度钢时，应选择 合适的焊接材料和工艺参 数，以降低焊接变形和裂 纹的风险。
高强度钢的焊接实例包括 大型船舶的船体结构、高 层建筑的框架结构和重型 机械的底座等。
不锈钢的焊接实例分析
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不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和美观的表面，广 泛应用于化工、食品和医疗器械等领域。
合金结构钢的焊接
contents
目录
• 合金结构钢焊接概述 • 合金结构钢焊接材料 • 合金结构钢焊接工艺 • 合金结构钢焊接缺陷与防止措施 • 合金结构钢焊接实例分析
01
合金结构钢焊接概述
合金结构钢的定义与特性
定义
合金结构钢是一种通过添加合金元素 来提高钢材性能的钢材，具有高强度 、高韧性、良好的耐腐蚀性和高温性 能等特点。
板和车辆的车身结构等。
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能。
控制热处理温度和时间 ，确保达到最佳的热处
理效果。
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合金结构钢焊接缺陷与 防止措施
焊接裂纹的形成与防止措施
焊接裂纹的形成
焊接过程中，由于热应力、残余应力、冶金因素等作用，在焊缝或熔合区附近产 生开裂现象。
防止措施
选择合适的焊接材料，控制焊接参数，预热和后热处理，减少结构拘束度，避免 突然冷却等。
选择合适的预热和后热处理温度，并 控制加热和冷却速度，以确保焊接质 量。
预热可以减小焊接过程中的应力，防 止裂纹的产生；后热处理可以进一步 减小焊接残余应力，改善焊接接头的 组织和性能。
焊后热处理
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根据母材的种类、焊接 方法和设计要求，选择 合适的焊后热处理工艺

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三. 埋弧焊工艺
2）采取防漏措施 ① 双面焊； ② 手工电弧焊封底； ③ 焊剂垫； ④ 垫板。
3)要有引弧板和引出板
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四、埋弧焊应用
应用： 主要用于较厚 钢板的长直焊 缝和较大直径 环形焊缝焊接。
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压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直 焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械 （高炉炉身）等的焊接。
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三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备 板厚在20~25mm以下的工件可不开坡口； 实际生产中，板厚在14~22mm应开Y型坡口， 板厚在22~50mm，可开双Y型坡口或U型坡口。
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三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备
环焊缝： 焊丝起弧点应与环 的中心偏离一定距 离a(a=20~40mm), 直径小于250mm一 般不采用埋弧焊。
钎焊：
软钎焊、 硬钎焊
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焊接成形的特点
● 接头牢固、密封性好。 ● 可化大为小、以小拼大。 ● 可实现异种金属的连接。 ● 重量轻、加工装配简单。 ● 焊接结构不可拆卸 。 ● 焊接应力变形大，接头易产 生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
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第四篇 焊接
电弧焊 其他常用焊接方法 常用金属材料的焊接 焊接结构设计
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2
第四篇 焊接
用加热或加压力等手段，借助金属原子 的结合与扩散作用，使分离的金属材料 牢固地连接起来的方法。
焊接动画
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3
焊接成形的分类
熔化焊：
电弧焊、电渣 焊、电子束焊、 激光焊、等离 子弧焊等

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第一节 热轧、正火钢的焊接
二、典型钢种介绍 2、15MnVN（正火）
15MnVN的化学成分及性能
C Mn Si
P
S
V
N Pcm CE
0.12 1.30 0.20 ≤0.05 ≤0.05 0.16 0.014 0.268 0.45
～～～
～～
0.20 1.70 0.50
0.25 0.022
σs/Mpa
σs/Mpa
≥343
σb/Mpa
δ/%
≥490第7页/共117≥页21
αKV(J/cm2)
U型，≥59
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第一节 热轧、正火钢的焊接
二、典型钢种介绍 1、16Mn（热轧）
16Mn钢的临界点 AC1 AC3 Ar1℃ Ar3℃ Ms℃ ℃℃ 755 875 803 640 386
第8页/共117页
16Mn的SH-CCT图
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3、焊接工艺参数的确定
（2）预热温度的确定
与材料的淬硬倾向有关，CE≥0.4%应预热 与焊接冷却速度有关
环境温度 板厚 焊接方法 线能量
与拘束度有关 与含氢量有关 与焊后是否进行热处理有关
第42页/共117页
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不同环境温度下焊接16Mn钢的预热温度
板厚（㎜） 16以下 16～24 25～40 40以上
预热温度
不低于-10℃不预热， -10℃以下预热100～ 150 ℃
不低于-5℃不预热， -5℃以下预热100～150 ℃
不低于0℃不预热， 0℃以下预热100～150 ℃
第43页/共均1预17热页 100～150 ℃
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3、焊接工艺参数的确定
（3）焊后热处理
一般情况下，不需要焊后热处理 σs≥490MPa的高强钢，焊后及时消除应力处理 厚壁压力容器焊接，去应力退火 要求抗应力腐蚀的焊接结构，去应力退火 电渣焊焊后正火处理，细化晶粒 不要超过母材原来第的44页回/共11火7页 温度 避开回火脆性温度区间

防止和减少结构变形的措施
• 8）锤击焊缝法：此法主要适用于薄板的焊接。当薄板的焊缝及其 热影响区还没有完全冷却时，立即对该区域进行锤击，对于厚板 则用风枪敲击。
• 9）采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形。 • 10）设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸；合理布置焊缝，除了
要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴， 并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。 • 11）正确选择焊接顺序。在钢结构中同时存在对焊缝和角焊缝时， 原则上先焊对焊缝，反焊角焊缝。对十字型焊缝和T字型焊缝更 应采取正确的顺序，避免焊接应力集中，保证接头焊接质量。采 取对称于整个钢结构的中和轴的焊接和采取从中间相两段焊接对 减少变形十分有利。对钢结构中强度要求高的重要部位焊接应尽 量使接头能自由收缩，不受约束。
影响焊接结构变形的因素
• 影响焊接变形量的因素较多，有时同一因素 对纵向变形、横向变形及角变形会有相反的 影响。全面分析各因素对各种变形的影响， 掌握其影响规律是采取合理措施控制变形的 基础。否则难以达到预期的效果。
影响焊接结构变形的因素
• (1)焊缝在结构的位置原因
•
不同的焊缝位置在焊接完成后都会产生不同形态的变形,这主要是由破口角度、 接头形式等结构形态
大则受热变形的几率也就越大,变形也就越严重。如:实践中气焊比手弧焊的变形大,而手弧焊比气保护焊接的
变形严重。因此应当根据材料和工艺的要求选择合适的焊接方法。
• (6)焊接规范执行原因
•
对焊机规范的执行也可以影响焊接的变形,如:变形随着焊接电流的增加而增加,焊条直径越大而变形增
大。 因此在焊接中应当根据技术标准尽量选用更加合理的焊接规范来进行操作。
较弱的结构如在安装和焊接顺序上增加了对其的载荷就容易使之变形。