哈尔滨工程大学HarbinEngineerUniversity造船焊接与切割技术WeldingandCuttingTechnologyforShipbuilding金属材料的焊接Weldingofmetalmaterials苗玉刚2010-3-1哈尔滨第7讲金属材料的焊接授课内容：z金属材料的焊接性z钢的焊接z铸铁的焊接z有色金属的焊接金属材料的焊接性金属材料的焊接性金属材料的焊接性指金属材料在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。它主要取决于以下依据：1、金属的导热性和导电性2、金属的高温塑变能力3、金属对热循环的敏感性4、熔点和线膨胀系数金属的可焊性包括以下两方面内容：1、金属经受焊接加工时对焊接缺陷的敏感性；2、焊接接头在一定使用条件下的可靠运行能力金属材料的焊接性金属材料的焊接性金属材料的焊接性（GB/T3375-94）：材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件并满足预定服役要求的能力。焊接性是一个相对概念，非一成不变也！焊接性受：材料、焊接方法、构件类型、使用要求等因素影响。焊接性的好坏从两个方面来衡量：1.工艺焊接性：焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向;2.使用焊接性：接头在使用中的可靠性，如力学性能和其它性能。金属材料的焊接性金属材料的焊接性工艺焊接性是在一定工艺条件下，能否获得优质致密、无超标缺陷的焊接接头的能力，即接合能力。因此，金属材料的工艺焊接性必然与其焊接过程有关。就熔焊而言，其焊接过程涉及热过程和冶金过程，从而又可把工艺焊接性分为“热焊接性”和“冶金焊接性”。其中，热焊接性是指在焊接热过程条件下，对焊接热影响区组织、性能和形成缺陷的影响程度，可用以说明被焊金属材料对焊接加热的敏感性。冶金焊接性是指焊接治金反应对焊缝以及熔合区性能和形成缺陷的影响程度，它包括合金元素的氧化与还原、气体的溶解和反应，以及相应缺陷的形成，可以此来说明被焊金属材料对焊接冶金条件的敏感性。由上述可见，工艺焊接性主要表现在金属在焊接过程中对接头性能的改变，尤其是形成缺陷的敏感性在通常情况下，可作金属材料焊接性的标志。金属材料的焊接性金属材料的焊接性使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足技术条件所规定的各种使用性能的程度，包括常规的力学性能，以及接头或结构服役时所需的低温性能、抗脆断性能、高温抗蠕变、抗疲劳、抗腐蚀、耐磨等，亦即在一定工艺条件下所获得焊接接头对使用要求的适应性。金属的焊接性既与材料本身的固有性能有关，同时也取决于诸多的焊接工艺条件。因此，在不同的焊接工艺条件下，同一材料可以有不同的焊接性以至相差悬殊。随着新的焊接方法、焊接材料和焊接工艺的开发和完善，一些原来焊接性差的金属或其它材料，也会变成焊接性好的材料。金属材料的焊接性金属材料的焊接性影响金属焊接性的因素很多，大体可以归纳为材料、工艺、设计及服役环境等四方面：1、材料因素材料方面有关因素有钢材的化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等，尤以化学成分影响最甚。2、工艺因素工艺因素包括焊接方法、焊接规范、预热、后热及焊后热处理等等。金属材料的焊接性金属材料的焊接性3、结构因素结构方面的因素有焊接结构和焊接接头的形式、刚度以及应力状态等，它们将影响按头的力学性能以及产生缺陷的倾向。4、环境因素服役环境因素，是指焊接结构的工作温度、负荷条件(载载种类、作用方式及速度等)和工作介质等。一般说来，环境温度超低，焊接结构越易发生脆性破坏。金属材料的焊接性金属材料的焊接性从焊接性定义而言，评价金属焊接性试验主要有：①评定金属在经焊接加工时对缺陷的敏感性，一般情况下，主要是评估对裂纹的敏感性，即进行抗裂纹试验。②评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。对于评价接头或结构使用性能的试验内容复杂，具体项目取决于结构的工作条件和设计上提出的技术要求，通常为常规力学性能(拉伸、弯曲、冲击等)试验。金属材料的焊接性金属材料的焊接性评定焊接性试验方法：(一)直接试验这是在一定条件下通过直接施焊来评定焊接性的方法，主要是针对钢在焊接过程所出现的缺陷以及焊接后的接头性能变化面提出的。(二)间接试验一是以热模拟组织和性能、焊接SHCCT图和断口分析，以及焊接热影响区的最高硬度等来判断焊接性；二是根据被焊金属的化学成分和其它条件(如构束度、焊缝金属扩敬氢含量等)，通过理论和经验计算来评估热裂、冷裂倾向大小；三是焊缝和接头各种性能试验，如高温蠕变、疲劳试验、耐蚀试验等。金属材料的焊接性金属材料的焊接性焊接性试验方法的选择