异种材料焊接的工艺研究

随着现代制造技术的不断进步，材料焊接技术也在不断发展。

搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接方法，因其低能耗、无污染、高效率等优点而备受关注。

在工业界和学术界，对搅拌摩擦焊技术的研究也越来越深入。

一、搅拌摩擦焊简介1. 搅拌摩擦焊的原理和特点搅拌摩擦焊是一种无熔金属的固态焊接方法，通过机械搅拌和摩擦加热的方式将材料焊接在一起。

与传统的熔化焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有温度低、热影响区小、焊接变形小等优点。

2. 搅拌摩擦焊的应用领域搅拌摩擦焊技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、铁路交通等领域，尤其在焊接铝合金、镁合金等轻金属材料方面具有独特优势。

二、搅拌摩擦焊镁铝异种材料研究现状1. 镁铝异种材料的特点镁铝异种材料因其密度低、强度高、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

然而，由于镁铝材料的化学性质和熔点差异较大，传统的焊接方法往往难以实现良好的焊接效果。

2. 搅拌摩擦焊镁铝异种材料的研究现状为解决镁铝异种材料的焊接难题，学术界和工业界进行了大量的研究。

目前，搅拌摩擦焊镁铝异种材料的研究已取得了一定进展，但仍存在一些挑战。

3. 研究现状的主要问题（1）焊接接头的组织和性能不稳定，需要进一步优化工艺参数和焊接头形貌。

（2）搅拌摩擦焊镁铝材料的金属间化合物生成机理和影响因素尚不清楚，需要深入研究。

（3）焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能等方面还需要进一步评估和提升。

三、未来研究方向1. 优化焊接工艺参数针对搅拌摩擦焊镁铝异种材料存在的问题，未来研究可以进一步优化焊接工艺参数，包括搅拌转速、下压力、焊接速度等，以获得更稳定的焊接接头组织和性能。

2. 深入研究金属间化合物形成机理金属间化合物的生成对搅拌摩擦焊接头的性能具有重要影响，未来的研究可以针对金属间化合物的形成机理和影响因素进行深入探讨，为优化焊接工艺提供理论依据。

3. 综合评价焊接接头性能未来的研究还可以从焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能等方面进行综合评价，探索提升镁铝异种材料搅拌摩擦焊接头综合性能的途径。

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。

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。

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。

压力容器制造过程中异种钢焊接工艺及无损检测方法研究摘要:《固容规》中提出对异种钢焊接进行表面无损检测，因为异种钢焊接后容易产生焊接缺陷。

然而，目前安全技术规范和标准对异种钢的概念并未明确界定，导致在实际工作中存在争议。

本文查阅了相关法规、标准和文献资料，对异种钢的概念、焊接和检验要求进行了研究分析，旨在为制造压力容器提供一定的指导意义。

文章阐述了异种钢的分类和焊接注意事项，并讨论了射线检测、超声检测和渗透检测等无损检测方法在压力容器制造中的适用性。

关键词：压力容器，异种钢，焊接工艺引言随着现代工业的发展，异种钢的应用在压力容器制造中日益广泛。

然而，由于异种钢在化学成分和力学性能上与常用钢材存在较大差异，其焊接后容易产生焊接缺陷，给压力容器的安全性和可靠性带来潜在威胁。

为了确保制造出高质量、符合规范的压力容器，对异种钢焊接进行表面无损检测显得尤为重要。

一、异种钢的概念及焊接注意事项1.1 异种钢的概念异种钢是指在钢材中，其化学成分和力学性能与常用材料存在较大差异的钢种。

由于相关法规和标准并未明确定义异种钢的具体分类，因此可以根据金相组织的特点来进行划分。

（1）珠光体钢珠光体钢是一类常见的钢材，其组织主要由珠光体相构成。

珠光体钢通常包括碳钢、不锈钢等。

虽然这些钢种组织类型相同，但由于化学成分和其他性能的差异，也被视为异种钢。

（2）马氏体-铁素体钢马氏体-铁素体钢是一类含有马氏体和铁素体相的钢材。

这些钢种在组织上具有一定的复杂性，其化学成分和性能与珠光体钢存在显著区别，因此也归类为异种钢。

（3）奥氏体钢奥氏体钢主要由奥氏体相组成，其特点是高强度和优异的耐热性。

奥氏体钢与珠光体钢或其他钢种在化学成分和性能上有明显的差异，因此也属于异种钢范畴。

（4）异种有色金属焊接和钢与有色金属焊接除了钢材中的异种钢，还存在于有色金属与钢材之间的焊接。

这类异种金属焊接通常涉及不同材料的结合，其化学成分和性能相差较大，因此也需要特殊考虑。

铜及其与异种材料的焊接工艺及焊接方法铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和可塑性，广泛应用于电子、电力、化工、建筑等领域。

铜与异种材料的焊接主要包括铜与铁、铜与铝、铜与不锈钢等的焊接。

铜与铁的焊接工艺及焊接方法：1.焊锡焊接：铜与铁的焊接可以采用焊锡焊接的方法。

首先将铁与铜表面进行打磨清理，并涂上焊接剂。

然后，在铜铁连接处的所需位置放置一些焊锡丝，使用焊锡炉或焊枪进行加热，使焊锡融化，使铜与铁焊接在一起。

最后进行冷却和清理。

2.电弧焊接：铜与铁的电弧焊接方法包括TIG（钨电弧氩焊）和MIG （金属惰性气体）焊接。

在焊接之前，需要对铜和铁进行打磨至洁净表面，并确保两者之间有足够的接触面积。

然后选用适当的焊接材料和气体，进行电弧焊接。

铜与铝的焊接工艺及焊接方法：1.摩擦搅拌焊接：摩擦搅拌焊接是一种常用的铜与铝焊接方法。

该方法使用转速较高的硬质合金或陶瓷焊针，通过摩擦加热来熔化焊接界面，然后通过机械搅拌实现焊接。

该方法具有良好的焊接强度和细晶组织特性。

2.惰性气体保护焊接：铜与铝的焊接也可以采用TIG或MIG焊接方法。

在焊接之前，需要打磨清理铜和铝表面，并使用恰当的焊接材料和气体进行焊接。

由于铜和铝的熔点差异较大，焊接参数需要进行精确控制以保证焊缝质量。

铜与不锈钢的焊接工艺及焊接方法：1.焊锡焊接：铜与不锈钢的焊接可以采用焊锡焊接的方法。

首先对铜和不锈钢表面进行打磨清理，并涂上焊接剂。

然后在焊接位置放置焊锡丝，使用焊锡炉或焊枪进行加热，使焊锡融化并使铜与不锈钢焊接在一起。

2.电弧焊接：铜与不锈钢的电弧焊接方法包括TIG和MIG焊接。

在焊接之前，需要对铜和不锈钢进行打磨至洁净表面，并确保两者之间有足够的接触面积。

然后选用适当的焊接材料和气体，进行电弧焊接。

总结起来，铜与异种材料的焊接工艺及焊接方法包括焊锡焊接、电弧焊接、摩擦搅拌焊接等。

在进行焊接之前，需要对金属表面进行打磨清理，并确保有适当的接触面积。

27SiMn和Q345异种钢的焊接工艺研究材料为27SiMn的法兰与Q345钢的焊接，由于27SiMn的焊接性能差，为了能够得到高强度的焊缝，对材料进行了成分分析和焊接工艺研究。

试验表明，为了得到良好的焊接接头，必须对工件进行焊前、焊中、焊后严格控制。

标签：27SiMn；Q345异种钢；焊接1 概述我厂在生产某设备的过程中，需要将材料为27SiMn的法兰与材料为Q345的筒体进行焊接，由于法兰是重要的传动部件，所以对法兰与筒体焊缝强度的要求非常高，但由于27SiMn材料焊接性差，如何能得到能达到设计要求的焊缝，是本次工艺研究的重点。

2 材料焊接性能分析27SiMn的化学成分及力学性能如表1所示。

从表1可以看出，27SiMn的含碳量在0.24～0.32之间，并且含有Si、Mn 这些元素，也增加了钢中碳化物的形成能力，在得到良好性能的同时，增加了材料淬硬性和焊接接头的冷裂纹敏感性。

根据国际焊接学会（IIW）推荐使用的碳当量计算公式计算：W（C）eq=W（C）+W（Mn）/6+[W（Cr）+W（Mo）+W（V）]/5+[W（Ni）+W（Cu）]/15（%）得出：W（C）eq≈0.53%当W（C）eq=0.4%～0.6%之间时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，焊接性相对较差，且W（C）eq值越大，钢材淬硬性越大，热影响区越容易产生裂纹。

而27SiMn的碳当量W（C）eq≈0.53%，属于焊接性相对较差的钢种，所以在制定焊接工艺时，必须进行焊前预热，焊接时控制层间温度以及焊后缓冷等措施，来确保焊接接头的性能。

3 焊接工艺的确定3.1 焊接方法我厂在生产中常用到两种焊接方法：（1）焊条电弧焊。

焊条电弧焊工艺特点：a.焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好；b.可焊金属广泛；c.待焊接头装配要求低；（4）劳动条件差，熔敷速度慢，生产效率低。

（2）熔化极气体保护焊。

熔化极气体保护焊工艺特点：a.熔化极气体保护焊设备调整较复杂；b.低氢的焊接方法，适用于焊接冷裂纹敏感的钢种；以。