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冶金焊接材料的焊接性和热焊接性

发表时间:2018-06-25浏览次数:

      对于熔焊来说,焊接过程一般包括冶金过程和热过程这两个必不可少的过程。在焊接接头区域,冶金过程主要影响焊缝金属的组织和性能,而热过程主要影响热影响区的组织和性能。由此提出了冶金焊接性和热焊接性的概念。
      冶金焊接性:冶金焊接性是指熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。这些冶金过程包括:合金元素的氧化、还原、蒸发,从而影响焊缝的化学成分和组织性能;氧、氢、氮等的溶解、析出对生成气孔或对焊缝性能的影响;在焊缝结晶及冷却过程中,由于焊接熔池的化学成分、凝固结晶条件以及接头区热胀冷缩和拘束应力等影响,有时产生热裂纹或冷裂纹。除材料本身化学成分和组织性能的影响之外,焊接材料、焊接方法、工艺参数、保护气体等对冶金焊接性有重要的影响。除了在研制新材料时可以改善冶金焊接性之外,还可以通过选择新焊接材料、新焊接工艺等途径来改善冶金焊接性。
大西洋焊接材料
      热焊接性:焊接加热过程中要向接头区域输入很多热量,对焊缝附近区域形成加热和冷却过程,这对靠近焊缝的热影响区的组织性能有很大影响,从而引起热影响区硬度、强度、韧性、耐蚀性等的变化。与焊缝金属不同,焊接时热影响区的化学成分一般不会发生明显的变化,而且不能通过改变焊接材料来进行调整,即使有些元素可以由熔池向熔合区或热影响区粗晶区扩散,那也是很有限的。因此,母材本身的化学成分和物理性能对热焊接性具有十分重要的意义。工业上大量应用的金属或合金,对焊接热过程有反应,会发生组织和性能的变化。即使是一些不发生相变的纯铝、纯镍、纯钼等,经过焊接热过程的影响,也会由于晶粒长大或形变硬化消失而使其性能发生较大变化。
      为了改善热焊接性,除了选择母材之外,还要正确选定焊接方法和热输入(如工艺参数)。例如,在需要减少焊接热输入时,可以选用能量密度大、加热时间短的电子束焊、等离子弧焊等方法,并采用热输入小的焊接参数以改善热焊接性。此外,焊前预热、缓冷、水冷、加冷却垫板、焊后热处理等工艺措施也都可以影响热焊接性。
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