2.1焊接材料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 绪论,1,其次章 焊接冶金学根本原理,2,第三章 焊接应力与变形,3,焊接技术,第四章 焊接构造与工艺,4,第六章 常用金属材料的焊接,6,第八章 焊接检验,8,第五章 常用焊接方法,5,第七章 焊接缺陷的产生及防止,7,第一章 绪论,1.1 焊接技术的进展,1890年 美国 C.L.Coffin 光焊条或光焊丝 金属电极,1900年 英国 Strohmenger 带药皮粘土或石灰 金属电极,1907 1914年 瑞典 Oscar Kjellberg 带药皮或涂层碳酸盐和硅酸盐焊条,1.2 焊接的本质及分类,焊接定义：被焊工件的材质同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质到达原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。,焊接的分类：,熔焊,压焊,金属焊接,锻焊,摩擦焊,气压焊,电阻焊,冷压焊,超声波焊,扩散焊,高频焊,爆炸焊,气焊,电弧焊,埋弧焊,激光焊,等离子弧,电渣焊,惰性气体保护焊,气体保护焊,焊条电弧焊,电子束焊,氧化性气体保护焊,还原性气体保护焊,钎焊,真空钎焊,电阻钎焊,金属浴钎焊,烙铁钎,焊,炉中钎焊,电弧钎焊,火焰钎焊,感应钎焊,盐浴钎焊,超声波钎焊,扩散钎焊,其次章 焊接冶金学根本原理,焊接材料,焊接材料,1.,焊条,2,.,焊丝,3,.,焊剂,焊接材料,焊接材料能填充焊缝、对焊缝起疼惜作用和冶金处理作用的全部消耗材料焊条、焊剂、焊丝和疼惜气体等。不同的焊接方法承受不同的焊接材料。,目的：理解和把握焊接化学冶金根本原理以及正确选择焊接材料。,第一节,焊条,1.1,焊条的组成及作用,1.焊芯,1焊芯的作用,1传导电流，维持电弧燃烧；,2本身熔化，形成焊缝的填充金属。,2焊芯的种类和成分,一般状况下，焊芯的种类、焊条的种类与被焊母材的种类存在,大致的对应关系，如下表所示。低碳钢焊芯的化学成分如下表,所示。,母材种类,碳钢,低合金钢,耐热钢,不锈钢,铸铁,镍及镍合金,铝及铝合金,铜及铜合金,焊条种类,碳钢,低合金钢,耐热钢,不锈钢,铸铁,镍及镍合金,铝及铝合金,铜及铜合金,焊芯种类,低碳钢,低合金钢或低碳钢,耐热钢,不锈钢,铸铁或合金,镍或镍合金,铝或铝合金,铜或铜合金,表,2-1,与母材和焊条对应的焊芯种类,表2-2 低碳钢焊芯的化学成分GB/T 14957-1994,牌号,化学成分（质量分数）（,%,）,C,Mn,Si,Ni,Cr,Cu,S,P,H08A,0.10,0.300.55,0.03,0.30,0.20,0.20,0.030,0.030,H08E,0.10,0.300.55,0.03,0.30,0.20,0.20,0.020,0.020,H08C,0.10,0.300.55,0.03,0.10,0.10,0.10,0.015,0.015,H08Mn,0.10,0.300.55,0.07,0.30,0.20,0.20,0.035,0.035,H15MnA,0.10,0.300.55,0.07,0.30,0.20,0.20,0.030,0.030,H15A,0.110.18,0.300.65,0.03,0.30,0.20,0.20,0.030,0.030,H15Mn,0.110.18,0.801.10,0.03,0.30,0.20,0.20,0.035,0.035,优质钢,含碳量0.08wt.%,焊芯,H 08 A,1碳的把握,提高焊缝强度，增大焊缝产生脆化和裂纹的倾向，同时降低焊接过程的稳定性，增加焊接飞溅率。因此，等强匹配原则下，尽量降低焊芯的含碳量。,2锰的把握,固溶强化作用，脱氧、脱硫，降低焊缝的结晶裂纹倾向。但过高或过低均降低焊缝的韧性。对低碳钢焊芯而言，锰在0.300.55wt.%,3硅的把握,固溶强化作用，脱氧；但增大焊缝产生SiO2夹杂的倾向，对韧性不利，因此，低碳钢焊芯的含硅量均较低。,4硫和磷把握,增大焊缝的结晶裂纹倾向及脆性。,结晶裂纹：,FeS+Fe(980)FeS+FeO(940)NiS+Ni(637),Fe3P+Fe(1048)Ni3P+Ni(870),5其他元素的把握,2、药皮,1药皮的作用,机械疼惜:熔渣、气体,冶金处理：去除杂质、疼惜或添加有益合金元素,改善,工艺性能：易引弧、稳弧；脱渣、飞溅小、成形,2药皮的组成,1稳弧剂,2造气剂,3造渣剂,4脱氧剂,5合金剂,6粘结剂,7成形剂,药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比,K,b,厚皮焊条：,K,b=30-50%;,薄皮焊条：,K,b=1-2%,1稳弧剂,提高电弧燃烧稳定性并能改善引燃性能的物质。通常是含低电离电位元素的材料,2造气剂 主要包括有机物木粉、淀粉和碳酸盐大理石、菱苦土等,3造渣剂,疼惜熔滴和焊接熔池，改善焊缝成形。常用的如钛铁矿、金红石、大理石、萤石等,4脱氧剂,通过冶金反响降低药皮或熔渣氧化性以及焊缝含氧量的物质。如锰铁、钛铁、硅铁,、铝粉等。一般酸性焊条用锰铁作为脱氧剂，而碱性焊条不单独用锰铁作脱氧剂。,碱性渣中MnO的活度系数较大，不利于锰脱氧，且碱度越大，锰的脱氧效果越差,一般不用硅单独脱氧，由于SiO2的熔点高1713，通常认为处于固态，不易聚,合为大的质点；同时SiO2与钢液的界面张力小，润湿性好，SiO2不易从钢液中分别，,易造成夹杂。Si-Mn联合脱氧实践证明，熔池金属中Mn/Si=37，MnOSiO2,1270，3.6，例如CO2疼惜焊焊丝中Mn/Si=1.53。,5合金剂,补偿焊接过程中的合金元素烧损并向焊缝添加必要合金成分的物质。常用的有铁合金,和纯金属，如锰铁、硅铁、钼铁、镍粉、铬粉等。,6粘结剂,将药皮材料涂敷到焊芯上并使之具有确定强度的物质。常用粘结剂有钠水玻璃、钾,水玻璃。,7成形剂,使药皮具有确定的塑性、弹性和流淌性，保证药皮压涂时外表光滑而不开裂的物质。,如白泥、云母、钛白粉、糊精、滑石等。,构造钢焊条药皮的主要组成物见下表,3药皮的类型,依据主要组成物种类及其含量不同，焊条药皮可分为氧化钛型、氧化钛钙型、钛铁,矿型、氧化铁型、纤维素型、低氢型、石墨型和盐基型等八种类型。,材料,主要成分,稳弧,造气,造渣,脱氧,合金化,粘结,成型,氧化,增氢,增硫,增磷,金红石,TiO,2,次,主,钛白粉,TiO,2,次,主,主,钛铁矿,TiO,2,，,FeO,次,主,副,赤铁矿,Fe,2,O,3,主,副,副,副,锰矿,MnO,2,主,副,副,大理石,CaCO,3,次,主,主,副,白云石,CaCO,3,+MnCO,3,次,主,主,副,菱苦土,MgCO,3,次,主,主,副,硅砂,SiO,2,主,白泥,SiO,2,，,Al,2,O,3,，,H,2,O,主,主,副,滑石,SiO,2,，,Al,2,O,3,，,MgO,主,次,长石,SiO,2,，,Al,2,O,3,，,K,2,O+Na,2,O,次,主,云母,SiO,2,，,Al,2,O,3,，,H,2,O,，,K,2,O,次,主,主,副,氟石,Ca,2,F,主,碳酸钠,Na,2,CO,3,次,次,主,碳酸钾,K,2,CO,3,主,次,锰铁,Mn,，,Fe,次,主,主,副,硅铁,Si,，,Fe,次,主,主,钛铁,Ti,，,Fe,次,主,主,钼铁,Mo,，,Fe,次,主,主,铝粉,Al,次,主,木粉,（,C,6,H,10,O,5,）,n,次,主,次,次,副,淀粉,（,C,6,H,10,O,5,）,n,次,主,次,次,副,糊精,（,C,6,H,10,O,5,）,n,次,主,次,次,副,钠水玻璃,Na,2,O,，,nH,2,O,主,次,主,钾水玻璃,K,2,O,，,nH,2,O,主,次,主,1.2,焊条的种类及型号,一、焊条的种类,焊条的分类方法很多，可按焊条的实际用途、焊接熔渣的酸碱,度、焊条药皮的类型以及药皮的重量系数等进展划分。,1.,按焊条的实际用途，可将焊条划分为十大类别。,1构造钢焊条 2不锈钢焊条,3钼和铬钼耐热钢焊条 4低温钢焊条,5铸铁焊条 6堆焊焊条,7镍及镍合金焊条 8铜及铜合金焊条,9铝及铝合金焊条 10特殊用途焊条,2.按焊接熔渣碱度划分的类别,焊接熔渣的碱度B：熔渣中碱性氧化物的摩尔分数与酸性氧化,物的摩尔分数之比。B1，碱性渣；B30%)中硅 SiO2 10-30%),低硅 SiO230%)中Mn MnO 15-30%),低Mn MnO 2-15%)无Mn MnO30%)中F CaF2 10-30%),低F CaF210%),2.,按焊剂化学性质分,类,(1),氧化性焊剂,(2),弱氧化性焊剂,(3),中性焊剂,3.按焊剂的熔渣碱度划分,酸性 中性 碱性,4.按焊剂颗粒构造划分,玻璃状焊剂,结晶状焊剂,浮石状焊剂,5.,按制造方法分类,()熔炼焊剂 ()非熔炼焊剂,3.3 焊剂的型号和牌号,1.焊剂的型号,F 4 A 0 H08A,配用的焊丝型号,熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度为0,焊态试件,熔敷金属最低抗拉强度410MPa,焊剂,2.焊剂的牌号,1熔炼焊剂的牌号,HJ 4 3 1 X,细颗粒焊剂,牌号顺序为1,高硅低氟型焊剂,高锰型焊剂,焊剂,2烧结焊剂的牌号,SJ 5 01,牌号顺序为01,铝钛型渣系,埋弧焊用烧结焊剂,谢,谢,大,家,！,