金属材料的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,也就是说,在一定的焊接工艺条件下,金属材料获得优质焊接接头的难易程度,它是评定各种金属材料工艺性的重要指标,也是制定焊接工艺的重要依据。
金属材料焊接性可分为工艺焊接性和使用焊接性两部分,工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,金属材料对产生焊接缺陷的敏感性以及形成完整的焊接接头的能力(即结合性能);使用焊接性是指焊后的接头对结构使用性能要求的适应性和可靠性,即表现为焊接接头的力学性能以及结构所要求的其它性能(加耐热、耐腐蚀、抗疲劳等)与被焊母材性能的差异程度。
焊接性是一个相对概念,对于一定的金属,在简单的焊接工艺条件下焊接能获得完好的接头,能够满足使用要求,则认为焊接性优良,面对于必须采用复杂的焊接工艺条件才能实现焊接的,则认为焊接性较差。
影响焊接性因素:
金属材料的焊接性主要取决于材料的本质(即化学成分及组织),同时还受到焊接方法、焊接材料、工艺条件、施工环境条件及结构复杂程度、刚性大小等因素的影响。
1、材料因素:
材料因素包括焊件本身和使用但是焊接材料,它们在焊接时都参与熔池或半熔化区内的冶金过程,直接影响焊接质量,所以说正确选用焊件和焊接材料是保证焊接性良好的重要基础。
2、工艺因素:
包括施焊时所采用的焊接方法、焊接工艺规程(如焊接参数、焊接材料、预热等)和焊后热处理等,这些都会影响焊接性,就是对于同一焊件,当采用不同的焊接工艺方法和工艺措施时,所表现的焊接性也不同。
3、结构因素:
焊接接头的结构设计会影响应力状态,从而影响焊接性,为了防止焊接裂纹,应使焊接接头处于刚度较小的状态,并能自由收缩,尽量避免缺口、截面突变、焊缝余高过大、交叉焊缝等易引起应力集中的情况,注意防止增大焊件厚度或焊缝体积而产生的多向应力。
4、使用条件:
焊接结构的使用条件是多种多样的,主要指工作温度、负荷条件和工作环境,使用条件越不利,焊接性就越不容易保证。
焊接性的判断方法:
金属材料焊接性的判断方法有直接实验法和间接判断法,一般判断钢材焊接性最简便的间接法是碳当量鉴定法。
影响钢材焊接性的主要问题是焊接接头的淬硬倾向和裂纹倾向,在钢材的各种化学元素中,对焊接性影响最大的碳、碳是引起淬硬的主要元素,故常可把钢中含碳量的多少作为判断钢材焊接性的主要标志,钢中含碳量越高,其焊接性就越差,钢中除了碳元素以外,其它元素如锰、铬、镍、铜等对淬硬也有影响,故可将这些元素根据它们对焊接性影响的大小,折合成相当的碳元素含量,即碳当量来判别焊接性的好坏。
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