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          無錫金屬材料焊接性能的影響因素

          TAGS: 無錫焊接 金屬材料 焊接性能

          • 行業動態 2021-03-18 分享新聞到:
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          1材料因素
          材料包括基材和焊接材料。在相同的焊接條件下,母材的物理性能和化學成分是決定母材焊接性的主要因素。
          物理性能:如金屬的熔點、導熱系數、線膨脹系數、密度、熱容等因素,對熱循環、熔化、結晶、相變等過程都有影響,從而影響焊接性。不銹鋼等低導熱材料在焊接過程中具有溫度梯度大、殘余應力高、變形大等特點。并且由于高溫停留時間長,熱影響區晶粒長大,對接頭性能有影響。奧氏體不銹鋼線膨脹系數大,接頭變形和應力嚴重。
          就化學成分而言,最重要的元素是碳,也就是說,金屬中的碳含量決定了它的焊接性。鋼中的大多數其他合金元素也不利于焊接,但它們的作用通常比碳小得多。隨著鋼中碳含量的增加,硬化傾向增大,塑性降低。一般以焊接過程中金屬材料對裂紋的敏感性和焊接接頭力學性能的變化作為評價金屬材料焊接性的主要指標。碳含量越高,焊接性越差。含碳量小于0.25%的低碳鋼和低合金鋼,具有良好的塑性和沖擊韌性,焊接接頭具有良好的塑性和沖擊韌性。焊接過程易于控制,具有良好的焊接性。
          此外,鋼的冶煉軋制狀態、熱處理狀態、顯微組織狀態等,在不同程度上對焊接性有影響。通過細化晶粒和控制軋制工藝,提高了鋼的焊接性。
          焊接材料在焊接過程中直接參與一系列的化學和冶金反應,決定著焊接金屬的成分、結構、性能和缺陷的形成。如果焊接材料選擇不當,與母材不匹配,不僅無法獲得滿足使用要求的接頭,還會導致裂紋等缺陷的產生和組織性能的變化。因此,正確選擇焊接材料是保證焊接接頭質量的重要因素。
           
          2工藝因素
          工藝因素包括焊接方法、焊接工藝參數、焊接順序、預熱、焊后熱處理和焊后熱處理。焊接方法對焊接性影響很大,主要表現在熱源特性和保護條件上。
          不同焊接方法的熱源在功率、能量密度和最高加熱溫度上有很大的差異。不同熱源下的金屬焊接會表現出不同的焊接性能。例如電渣焊功率大,但能量密度低,最高加熱溫度不高。焊接過程加熱緩慢,高溫停留時間長,熱影響區晶粒尺寸較大,沖擊韌性明顯降低。相比之下,電子束焊接、激光焊接等方法,功率小,但能量密度高,加熱快。高溫停留時間短,熱影響區很窄,不存在糧食生長的危險。
          通過調整焊接工藝參數,采用預熱、后熱、多層焊、控制層間溫度等工藝措施,可以調節和控制焊接熱循環,從而改變金屬的焊接性。采用焊前預熱或焊后熱處理等措施,完全可以獲得無裂紋缺陷、滿足性能要求的焊接接頭。
           
          3結構因素
          主要是指焊接結構和焊接接頭的設計形式,如結構形狀、尺寸、厚度、接頭坡口形式、焊縫布置及其截面形狀等因素對焊接性的影響。其影響主要表現在傳熱和受力狀態上。不同的板厚、不同的接頭形式或槽形對結晶方向和晶粒長大都有影響。結構的開關、板厚和焊縫布置決定了接頭的剛度和約束程度,影響接頭的應力狀態。晶體形貌差、應力集中嚴重、焊接應力過大是形成焊接裂紋的基本條件。降低接頭剛度、減少交叉焊縫、減少引起應力集中的各種因素是提高焊接性的重要措施。
           
          4使用條件
          指焊接結構在使用過程中的工作溫度、載荷條件和工作介質。這些工作條件和操作條件要求焊接結構具有相應的性能。焊接結構在低溫下工作,必須具有抗脆斷性能。高溫下工作的結構應具有抗蠕變性能。該結構在交變載荷作用下具有良好的抗疲勞性能。在酸、堿或鹽介質中工作的焊接容器應具有較高的耐腐蝕性等,總之,使用條件越嚴格,對焊接接頭的質量要求越高,材料的焊接不易保證。
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