常見材料的焊接方式和參數

關于常見材料的焊接方式和參數

低碳鋼的焊接性

由于低碳鋼含碳量低，錳、硅含量也少，所以，通常情況下不會因焊接而產生嚴重硬化組織或淬火組織。低碳鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好，焊接時，一般不需預熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，整個焊接過程不必采取特殊的工藝措施，焊接性優(yōu)良?？傊?，低碳鋼是屬于焊接性最好、最容易焊接的鋼種，所有焊接方法都能適用于低碳鋼的焊接。第2頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

低碳鋼手弧焊焊條的選用

常用低碳鋼Q235的抗拉強度平均值為417.5MPa，根據等強度原則，與之匹配的焊條應為E43系列。幾種不同鋼號的低碳鋼手弧焊時焊條的選用，見下頁第3頁,共21頁，2024年2月25日，星期天鋼

號一般結構選用的焊條型號動載荷、復雜、厚板結構，鍋爐受壓容器，低溫焊接選用的焊條型號施

焊

條

件Q235E4313，E4303，E4301，E4320，E4311E4316，E4315（E5016，E5015）一般不預熱Q255一般不預熱Q275E4316，E4315E5016，E5015厚板結構預熱150℃以上08、10、15、20E4303，E4301，E4320，E4311E4316，E4315（E5016，E5015）一般不預熱25E4316，E4315E5016，E5015厚板結構預熱150℃以上20g，22gE4303，E4301E4316，E4315（E5016，E5015）厚板結構預熱100～150℃20RE4303，E4301E4316，E4315（E5016，E5015）一般不預熱第4頁,共21頁，2024年2月25日，星期天CO2焊絲的選用實芯焊絲選用牌號為H08Mn2Si和H08Mn2SiA兩種，焊后熔敷金屬強度偏高。藥芯焊絲選用牌號為YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4。第5頁,共21頁，2024年2月25日，星期天低碳鋼在低溫的焊接

嚴冬條件下焊接低碳鋼結構時，由于焊接接頭的冷卻速度快，使裂紋傾向增大，特別是厚大結構的第一道焊縫容易開裂，為此必需采取如下工藝措施：1）焊前預熱，焊接過程中嚴格保持層間溫度不應低于預熱溫度。2）采用低氫或超低氫焊接材料。3）定位焊時加大焊接電流，減慢焊接速度，適當增加定位焊縫的截面積和長度，必要時進行預熱。4）整條焊縫應盡量連續(xù)焊完，避免中斷。5）不應坡口面以外的母材上進行引弧，熄弧時需填滿弧坑。6）盡可能不在低溫條件下進行彎板、矯正和裝配焊件。第6頁,共21頁，2024年2月25日，星期天低碳鋼金屬結構低溫焊接的預熱溫度

焊件厚度（mm）在各種氣溫下的預熱溫度＜3031～5051～70不低于－30℃時不預熱；低于－30℃時預熱100～150℃不低于－10℃時不預熱；低于－10℃時預熱100～150℃不低于0℃時不預熱；低于0℃時預熱100～150℃第7頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

低碳鋼管道、壓力容器低溫焊接的預熱溫度焊件厚度（mm）在各種氣溫下的預熱溫度＜1617～3031～4041～50不低于－30℃時不預熱；低于－30℃時預熱100～150℃不低于－20℃時不預熱；低于－20℃時預熱100～150℃不低于－10℃時不預熱；低于－10℃時預熱100～150℃不低于0℃時不預熱；低于0℃時預熱100～150℃第8頁,共21頁，2024年2月25日，星期天注意事項低碳鋼可焊性好,一般不需預熱,,層間溫度過高,會使晶粒長大,影響接頭韌性,；一般要求低碳鋼的層間溫度在250度以下經驗上，100℃，摸上去手能感覺；

250℃，手靠上去，熱氣騰騰；

350℃，人靠過去，臉都感覺發(fā)熱！第9頁,共21頁，2024年2月25日，星期天中碳鋼的焊接性中碳鋼的碳的質量分數為0.25%～0.60%。當碳的質量分數接近0.25%而含錳量不高時，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。如果碳的質量分數為0.45%左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時，在熱影響區(qū)可能會產生硬脆的馬氏體組織，易于開裂，即形成冷裂紋。焊接時，相當數量的母材被熔化進入焊縫，使焊縫的含碳量增高，促使在焊縫中產生熱裂紋，特別是當硫的雜質控制不嚴時，更易出現。這種裂紋在弧坑處更為敏感，分布在焊縫中的熱裂紋于是與焊縫的魚鱗狀波紋線相垂直。第10頁,共21頁，2024年2月25日，星期天中碳鋼焊接時，如何正確地選用焊條

中碳鋼的焊接目前大都采用手弧焊。為提高焊接接頭的抗裂性，應選用低氫型焊條。個別情況下，也可采用鈦鈣型和鈦鐵礦型酸性焊條，但此時應采取嚴格的工藝措施，如焊前預熱、減少熔合比（降低焊縫含碳量）等第11頁,共21頁，2024年2月25日，星期天中碳鋼手弧焊時焊條的選用

鋼

號焊件含碳量（%）焊接件焊件力學性能（≥）選用焊條型號

σs（MPa）σb（MPa）不要求等強度要求等強度35ZG270～5000.32～0.400.31～0.40一般

一般315

270530

500E4303，E4301

E4316，E4315E5016，E501545ZG310～5700.42～0.500.41～0.50較差

較差355

310600

570E4303，E4301E4316，E4315E5016，E5015E5016，E501555ZG340～3400.52～0.600.51～0.60很差

很差380

340645

640E4303，E4301E4316，E4315E5016，E5015E5016，E5015第12頁,共21頁，2024年2月25日，星期天不銹鋼焊條焊中碳鋼特殊情況下，中碳鋼焊接時可采用鉻鎳不銹鋼焊條，如E0-19-10-16（A102）、E0-19-10-5（A107）、E1-23-13-16（A302）、E1-23-13-15（A307）、E2-26-21-16（A402）、E2-26-21-15（A407）等，因奧氏體焊縫金屬的塑性良好，可以減小焊接接頭應力，即使焊件焊前不預熱，也可避免熱影響區(qū)產生冷裂紋。第13頁,共21頁，2024年2月25日，星期天中碳鋼的焊接工藝要點

⑴預熱

預熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施，預熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應力。通常，35和45鋼的預熱溫度為150～250℃含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可將預熱溫度提高至250～400℃。若焊件太大，整體預熱有困難時，可進行局部預熱，局部預熱的加熱范圍為焊口兩側各150～200mm。⑵焊條

條件許可時優(yōu)先選用堿性焊條。第14頁,共21頁，2024年2月25日，星期天⑶坡口形式

將焊件盡量開成U形坡口式進行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產生。⑷焊接工藝參數

由于母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達30%左右，所以第一層焊縫焊接時，應盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。⑸焊后熱處理

焊后最好對焊件立即進行消除應力熱處理，特別是對于大厚度焊件、高剛性結構件以及嚴厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件更應如此。消除應力的回火溫度為600～650℃。若焊后不能進行消除應力熱處理，應立即進行后熱處理。第15頁,共21頁，2024年2月25日，星期天奧氏體不銹鋼的焊接奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性，常用的熔焊方法都能進行焊接。但是由于氣體保護CO2焊由于CO2氣體的強烈氧化性，使合金元素燒損嚴重，所以也沒有得到推廣應用，目前實用的焊接方法是手弧焊、埋弧焊和氬弧焊，第16頁,共21頁，2024年2月25日，星期天鋼

號手

弧

焊氬弧焊焊

條焊

絲型號牌號1Cr18Ni9TiE0-19-10-16R0-19-10-15E0-19-10Nb-16R0-19-10Nb-15A102A107A132A137H0Cr20Ni10Ti0Cr19Ni9E0-19-10-16R0-19-10-15A102A107—0Cr18Ni9TiE0-19-10Nb-16R0-19-10Nb-15A132A137H0Cr20Ni10Ti0Cr18Ni9TiE0-19-10Nb-16R0-19-10Nb-15A132A137—00Cr18Ni10NE00-19-10-16A002H00Cr21Ni1000Cr19Ni11E00-19-10-16A002—0Cr17Ni12Mo2E0-18-12Mo2-16E0-18-12Mo2-15A202A207H00Cr19Ni12Mo20Cr18Ni12Mo2TiE00-18-12Mo2-16E00-18-12Mo2Nb-16A022A212H00Cr19Ni12Mo20Cr19Ni13Mo3E0-19-13Mo3-16A242—0Cr18Ni12Mo3TiE0-18-12MoNb-16A022A212H0Cr20Ni14Mo300Cr17Ni14Mo2E00-18-12Mo2-16A022H0Cr20Ni14Mo3第17頁,共21頁，2024年2月25日，星期天奧氏體不銹鋼的手弧焊工藝

奧氏體不銹鋼的手弧焊具有熱影響區(qū)小、易于保證質量，適應各種焊接位置及不同板厚工藝要求的優(yōu)點。焊條有酸性鈦鈣型和堿性低氫鈉型兩大類。低氫鈉型的不銹鋼焊條抗熱裂性較高，但成形不如鈦鈣型焊條，耐腐蝕性也較差。鈦鈣型焊條具有良好的工藝性能，生產中應用較普遍。由于奧氏體不銹鋼的電阻率為低碳鋼的4倍以上，焊接時產生的電阻熱較大，藥皮容易發(fā)紅和開裂，所以同樣直徑的焊條焊接電流值應比低碳鋼降低20%左右，焊條長度亦比同直徑的碳鋼焊條短，否則焊接時由于藥皮的迅速發(fā)紅、開裂會失去保護而無法焊接。施焊時，焊條不應作橫向擺動，采用小電流、快速焊，一次焊成的焊縫不宜過寬，最好不超過焊條直徑的3倍。多層焊時，每焊完一層要徹底清除焊渣，層間溫度應低于60℃與腐蝕介質接觸的焊縫，為防止由于重復加熱而降低耐腐蝕性，應最后焊接。焊后可采取強制冷卻措施，加速接頭冷卻。焊接開始時，不要在焊件上隨便引弧，以免損傷焊件表面，影響耐腐蝕性。

第18頁,共21頁，2024年2月25日，星期天奧氏體不銹鋼的鎢極氬弧焊工藝

奧氏體不銹鋼的鎢極氬弧焊適宜于厚度不超過8mm的板結構，特別適宜于厚度在3mm以下的薄板、直徑在60mm以下的管子以及厚件的打底焊。鎢極氬弧焊電弧的熱功率低，所以焊接速度較慢，約為手弧焊速度的1/2～1/3。因此，焊接接頭冷卻過程中在危險溫度區(qū)停留的時間長，耐腐蝕性能較差。第19頁,共21頁，2024年2月25日，星期天奧氏體不銹鋼焊件焊后的表面處理

為增加奧