金屬的焊接性能

金屬的焊接性能十二

金屬的

焊接性能第2頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4金屬的焊接性分析4.1碳素鋼4.2低合金高強(qiáng)鋼4.3低溫用鋼4.4低合金耐蝕鋼4.5珠光體耐熱鋼4.6奧氏體不銹鋼4.7有色金屬及合金4.8奧氏體不銹鋼與普通鋼第3頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.1碳素鋼的焊接⑴低碳鋼的焊接①焊接性分析含碳量≤0.25％塑性好，變形能力強(qiáng)，熱導(dǎo)率合適，對熱過程不敏感硫、磷雜質(zhì)控制嚴(yán)，一般不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋；沒有淬硬傾向，對冷裂紋也不敏感第4頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②焊接工藝焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊應(yīng)保證焊接接頭與母材等強(qiáng)度手工電弧焊，一般低碳鋼結(jié)構(gòu)，選用與母材等強(qiáng)度的酸性焊條壓力容器等重要結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)，選用與母材等強(qiáng)度的堿性焊條應(yīng)用埋弧自動(dòng)焊時(shí)，一般采用H08A或H08MnA焊絲配焊劑431進(jìn)行焊接第5頁,共58頁，2024年2月25日，星期天厚度大于50mm的低碳鋼結(jié)構(gòu)，焊接接頭拘束度大用大電流多層焊，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力退火環(huán)境溫度低于0℃以下較大剛度結(jié)構(gòu)，焊前預(yù)熱第6頁,共58頁，2024年2月25日，星期天⑵中碳鋼的焊接①焊接性分析含碳在0.25～0.6%含碳量增加，強(qiáng)度增加，塑性降低，變形能力變差，熱擴(kuò)散能力低，線膨脹系數(shù)增大實(shí)際生產(chǎn)，焊接中碳鋼的鑄鋼件與鍛件ⅰ熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋

屬于易淬火鋼，冷裂縫ⅱ熱裂縫傾向大

碳還使焊縫金屬過熱并使硫、磷等低熔點(diǎn)雜質(zhì)的偏析加劇第7頁,共58頁，2024年2月25日，星期天由于中碳鋼熱擴(kuò)散能力低，線膨脹系數(shù)增大焊縫及過熱區(qū)過熱傾向大焊接接頭焊接應(yīng)力增大進(jìn)一步熱裂紋和冷裂紋的敏感性第8頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②焊接工藝要點(diǎn)焊前必須進(jìn)行預(yù)熱減慢熱影響區(qū)的冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織35號鋼和45號鋼的預(yù)熱溫度為150～250℃低氫型焊條焊縫與母材等強(qiáng)度時(shí)根據(jù)鋼材強(qiáng)度選用結(jié)506、結(jié)507或結(jié)606、結(jié)607焊條第9頁,共58頁，2024年2月25日，星期天用細(xì)焊條小電流，開坡口進(jìn)行多層焊，防止母材過多的溶入焊縫，同時(shí)減小焊接熱影響區(qū)的寬度一般采用手工電弧焊，焊后立即消除應(yīng)力熱處理回火溫度一般為500~650℃.厚件用電渣焊

第10頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.2低合金高強(qiáng)鋼含碳量低，強(qiáng)度高、塑性、韌性好廣泛用于制造壓力容器、船舶等裝備中國低合金高強(qiáng)鋼按其屈服強(qiáng)度可以分為九級300、350、400、450、500、550、600、700、800MPa第11頁,共58頁，2024年2月25日，星期天⑴焊接性分析①熱裂紋傾向結(jié)晶裂紋問題并不突出正常情況下焊接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋如果母材成分不合格或存在嚴(yán)重偏析，使局部C，

S含量偏高時(shí)，Mn/S比可能達(dá)不到要求，產(chǎn)生結(jié)晶裂紋

低碳調(diào)質(zhì)鋼結(jié)晶裂紋敏感性較小中碳調(diào)質(zhì)鋼結(jié)晶裂紋敏感性較大，尤其在弧坑及焊縫的凹陷部位更易出現(xiàn)裂紋第12頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②熱影響區(qū)的淬硬傾向

強(qiáng)度級別較低的低合金鋼，含合金量較少，碳當(dāng)量低，具有良好的可焊性隨著強(qiáng)度級別的提高，碳及合金元素增加，熱影響區(qū)的淬硬傾向也越大焊接大厚度的鋼結(jié)構(gòu)或施工溫度較低時(shí)，預(yù)熱第13頁,共58頁，2024年2月25日，星期天③Q345(16Mn)Q345鋼是老牌號12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多個(gè)鋼種的替代焊接性良好，常用的熔焊方法都可焊接，用的最廣的是手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊。脆硬傾向比低碳鋼稍大，尤其是較低溫度下或厚壁結(jié)構(gòu)采用焊條電弧焊時(shí)一般都用抗裂性較好的堿性焊條，對鍋爐、受壓容器等重要工件，厚度大于20mm時(shí)，焊后必須進(jìn)行退火消除應(yīng)力第14頁,共58頁，2024年2月25日，星期天強(qiáng)度等級（MPa）鋼號碳當(dāng)量%手弧焊焊條埋弧自動(dòng)焊預(yù)熱溫度焊絲焊劑30009Mn209Mn2Si0.360.35結(jié)422，結(jié)423結(jié)426，結(jié)427H08H08MnA43135016Mn0.39結(jié)502，結(jié)507結(jié)506，結(jié)507HH08MnA,H10Mn243140015MnV15MnTi0.400.38結(jié)506，結(jié)507結(jié)556，結(jié)557HH08MnSi,H10Mn2431厚板≧45015MnVN0.43結(jié)556，結(jié)507結(jié)606，結(jié)607H08MnAH10Mn2431350≧50018MnMoNb14MnMoV0.550.50結(jié)607結(jié)707H08Mn2MoAH08Mn2MoVA250350≧55014MnMoVB0.47結(jié)607結(jié)707H08Mn2MoVA250350≧常用普通低合金結(jié)構(gòu)剛的焊接材料、預(yù)熱溫度選用表第15頁,共58頁，2024年2月25日，星期天⑵

不銹鋼復(fù)合鋼板不銹鋼復(fù)合鋼板是較厚的普通鋼與較薄的奧氏體不銹鋼復(fù)合軋制而成的雙金屬板①坡口常見V型，坡口開在基層一側(cè)，普通鋼基層的鈍邊尺寸p常取2mm注意：打底焊不能在復(fù)層或太靠近復(fù)層，否則合金元素?fù)饺攵纬纱慊鸾M織，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)橫向裂紋焊接裝配以復(fù)層為基準(zhǔn)，防止錯(cuò)邊過大采用涂保護(hù)涂料等方法盡量避免焊接過程中熔滴、焊渣等濺落到復(fù)層坡口上，焊接過渡層時(shí)，為減少合金稀釋率，在保證焊透的條件下應(yīng)盡可能用低線能量施焊第16頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接工藝復(fù)層為0Cr18Ni9Ti，基層為Q235的復(fù)合鋼板焊接順序:先焊基層1、2、3，清理焊根后選用奧氏體化能力較強(qiáng)的焊接材料25-13型鋼或25-20型鋼焊第4層(過渡層)，最后焊第5層(復(fù)層)第18頁,共58頁，2024年2月25日，星期天⑶

奧氏體不銹鋼與普通鋼焊接奧氏體不銹鋼與普通鋼焊接在裝備制造很普遍在非奧氏體鋼一側(cè)的坡口表面用比母材高1~2級的奧氏體不銹鋼焊條堆敷奧氏體過渡層，彌補(bǔ)Q235對過渡層主要合金元素的稀釋然后焊滿整個(gè)焊縫，使焊縫與母材OCr18Ni9Ti相近，達(dá)到耐腐蝕要求第19頁,共58頁，2024年2月25日，星期天毗鄰普通鋼一側(cè)熔合線的焊縫金屬中，可形成和焊縫金屬成分不同的過渡層在過渡層中，普通鋼稀釋作用很強(qiáng)烈，鉻、鎳合金成分減少，含碳量增加，過渡層將由奧氏體+馬氏體組織區(qū)和馬氏體組織區(qū)組成性能上，過渡層硬度高，可到HV500左右，脆性很大，可能導(dǎo)致熔合線的破壞第20頁,共58頁，2024年2月25日，星期天⑵

焊接材料的選擇焊縫中的含鎳量對馬氏體脆性層的寬度有重大的影響，研究及實(shí)踐證明，脆性層寬度與焊縫中的含鎳量成反比焊接材料是18-8型鋼時(shí)，脆性層寬度較大選用奧氏體化能力較強(qiáng)的焊接材料25-13型鋼或25-20型鋼，脆性層寬度顯著縮小使用鎳基焊接材料時(shí)，脆性層會(huì)完全消失焊接時(shí)，為了減小或防止脆性層，常選用奧氏體化能力較強(qiáng)的焊接材料第21頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.3低溫用鋼的焊接性能要求：保證在使用溫度下具有足夠的韌性及抵抗脆性破壞的能力無Ni低溫用鋼是低合金高強(qiáng)鋼，通過合金元素固溶強(qiáng)化細(xì)化晶粒，通過正火、回火處理細(xì)化晶粒、均化組織，獲得良好的低溫性能在鋼中加入合金元素Ni可顯著改善鋼的低溫韌性，含鎳的低溫用鋼最低使用溫度-70～-170℃第22頁,共58頁，2024年2月25日，星期天中國標(biāo)準(zhǔn)中，薄板的最低沖擊溫度可比厚板低10~20℃

a．無Ni低溫用鋼由于含碳量低，淬硬傾向和冷裂傾向小，焊接性良好應(yīng)關(guān)注焊縫和粗晶區(qū)的低溫脆性宜用快速多道焊的方法以減輕過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒焊接16MnDR(用于-40℃)低溫用鋼時(shí)，可采用E5015-G或E5016-G高韌性焊條埋弧自動(dòng)焊，中性熔煉焊劑配合Mn-Mo焊絲，堿性熔煉焊劑配合含Ni焊絲，堿性非熔煉焊劑配合C-Mn焊絲，由焊劑向焊縫滲入微量Ti、B元素。第23頁,共58頁，2024年2月25日，星期天b．3.5％鎳低溫用鋼國外低溫鋼以鎳為主要合金元素，2.25％鎳鋼、3.5％鎳鋼、5％鎳鋼及9％鎳鋼鎳含量增加，最低使用溫度逐漸降低9％鎳鋼可用于制造液化氟(液化溫度為－196℃)的裝備3.5％鎳鋼廣泛用于乙烯、化肥、橡膠、液化石油氣及煤氣等工程中低溫裝備的制造，一般為正火或正火十回火狀態(tài)使用，其最低使用溫度為－101℃3.5％鎳鋼經(jīng)淬火、固火調(diào)質(zhì)處理后，組織和低溫韌性得到改善，3.5％鎳鋼是依靠降低C、P、S含量，加入Ni等合金成分，并利用熱處理細(xì)化晶粒，確保低溫韌性第24頁,共58頁，2024年2月25日，星期天3.5％鎳鋼有應(yīng)變時(shí)效傾向，冷加工變形量5％以上時(shí)．要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理以保證低溫則性由于Ni與S能生成低熔點(diǎn)共晶體，故要極嚴(yán)限制C、S、S含量，防止其熱烈傾向

3.5％鎳鋼可以用手工電弧焊、熔化極氣體保護(hù)電弧焊及埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接。為保證焊接產(chǎn)品的低溫韌性，應(yīng)注意控制焊接線能量：手工電弧焊在20kJ／cm以下；熔化極氣體保護(hù)電弧焊在25kJ／cm左右。3.5％鎳鋼的含碳量較低，所以其淬硬傾向不大。但板厚在25mm以上，且剛性較大時(shí)，焊前要預(yù)熱150℃左右，層間溫度也要保持相同。第25頁,共58頁，2024年2月25日，星期天焊條牌號焊條型號焊縫金屬合金系統(tǒng)主

要

用

途W(wǎng)707W707NiW707NiW707NiE5515-C1E5515-C2低碳Mn-Si-Cu系低碳Mn-Si-Ni系低碳Mn-Si-Ni系低碳Mn-Si-Ni-Mo-Cu系焊接－工作的09Mn2V及09MnTiCuRE鋼焊接－工作的低溫鋼及2.5%Ni鋼焊接－工作的3.5Ni鋼焊接－工作的06MnNb、06AlNbCuN及3.5%Ni鋼3.5％鎳鋼焊接所用焊接材料注：l.焊條牌號前加”w”，表示低慍用鋼焊條。2.焊條牌號第一、第二位數(shù)字，表示低溫用鋼焊條的工作溫度等級，如w707的低溫溫度等級為-70℃。3.表中焊條為低氫鈉型藥皮，采用直流電源。第26頁,共58頁，2024年2月25日，星期天NB-3N焊條焊接時(shí)，焊后進(jìn)行600~650℃熱處理，有利于改善焊接接頭的低溫韌性焊條直徑／mm2．63．24．05．0焊條長度／mm300350400400焊接電流／A平焊55~8590～l30130～180180~240立或仰焊50~8080～115100～70提示：低溫用鋼焊接盡可能小的線能量規(guī)范，盡快完成焊接熱過程，避免出現(xiàn)粗晶組織。嚴(yán)格避免產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺陷,以免在低溫時(shí)成為脆斷的裂源。必要時(shí)，振動(dòng)焊接熔池以細(xì)化晶粒，焊接完成的焊縫表面再用鎢極氫孤焊重熔一次,有助于消除表面焊縫的柱狀結(jié)晶,能收到細(xì)化組織的效果。第27頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.4低合金耐蝕鋼的焊接用做抗潮濕、耐海水腐蝕的鋼材國產(chǎn)耐蝕鋼如16CuCr、12MnCuCr、9MnCuPTi等耐蝕鋼雖含有銅、磷等合金元素，但含量較低，焊接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋，冷脆傾向也不大，焊接性仍較好耐蝕鋼的焊接工藝與強(qiáng)度級別較低（350~400MPa級）的熱軋鋼相同，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，要嚴(yán)格遵守減小焊接應(yīng)力的規(guī)定，以避免產(chǎn)生裂紋和脆性

第29頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.5珠光體耐熱鋼的焊接耐熱鋼按合金成分含量分為低合金、中合金、高合金耐熱鋼。合金元素總含量在2.5％以下的低合金耐熱鋼，供貨狀態(tài)下具有珠光體+鐵素體組織，如12CrMo、15CrMo等主要用于制造鍋爐裝備受熱部件和高壓加氫裝備焊接性與低碳調(diào)質(zhì)鋼類似，突出問題是淬火傾向大，熱影響區(qū)容易生成脆硬組織，易引起冷裂紋，焊后熱處理會(huì)有再熱裂紋問題，焊接性較差第30頁,共58頁，2024年2月25日，星期天珠光體耐熱鋼一般在熱處理狀態(tài)（正火）下焊接手工電弧焊，埋弧焊時(shí)，焊前應(yīng)預(yù)熱防止低合金耐熱鋼焊接冷裂紋和消除應(yīng)力裂紋電渣焊時(shí)，由于其加熱、冷卻比較緩慢，可降低預(yù)熱溫度或不預(yù)熱焊后熱處理可以消除焊接殘余應(yīng)力，又可改善組織、提高接頭的綜合力學(xué)性能，包括提高高溫蠕變強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性、降低焊縫及熱影響區(qū)的硬度等第31頁,共58頁，2024年2月25日，星期天實(shí)例：某企業(yè)制造的加氫反應(yīng)器，筒體材料2.25Cr-1Mo，并堆焊不銹鋼耐腐層第32頁,共58頁，2024年2月25日，星期天焊接方法埋弧自動(dòng)焊(SAW)母材鋼號A387-22規(guī)格焊接材料焊條牌號E6015-B3規(guī)格ф4，ф焊絲牌號EB3(AWS)焊劑牌號SJ101預(yù)熱制度預(yù)熱溫度150~層間溫度≥后熱溫度／lh焊后熱處理制度焊后消除應(yīng)力處理730℃±／4h焊接規(guī)范參數(shù)焊接電流600~直流反接焊接電壓35~36V焊絲伸出長度40—焊接速度25~／h操作技術(shù)焊接位置平焊焊道層數(shù)多層多道焊絲擺動(dòng)參數(shù)不擺動(dòng)焊后檢查①100％超聲波探傷+25％射線檢查②熱處理前后各做100％磁粉探傷突出問題：淬火傾向大，熱影響區(qū)易生成脆硬組織，易引起冷裂紋，手工電弧焊，埋弧焊時(shí)，焊前應(yīng)進(jìn)行較高溫度的預(yù)熱，防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生。第33頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.6奧氏體不銹鋼合金鋼的主要元素鉻超過12％時(shí)，具有不銹的特性，對某些介質(zhì)具有耐腐蝕性。不銹鋼一般多為單相組織：鐵素體不銹鋼，如0Crl3、1Cr17等；馬氏體不銹鋼，如1Crl3、2Crl3等；奧氏體不銹鋼如0Crl8Ni9、0Crl8Ni9Ti、00Crl8Nil0等(又常稱為18-8型奧氏體不銹鋼)。第34頁,共58頁，2024年2月25日，星期天奧氏體不銹鋼應(yīng)用較廣泛不但能抗很多介質(zhì)(主要是氧化性)腐蝕，而且高溫、低溫的力學(xué)性能均較好，-196℃仍具有相當(dāng)?shù)乃苄院晚g性、較好的焊接性。實(shí)際焊接生產(chǎn)中，這類鋼易產(chǎn)生晶間腐蝕和熱裂紋第35頁,共58頁，2024年2月25日，星期天(1)晶間腐蝕①多種解釋，晶界附近的“貧鉻”的解釋比較有說服力

18-8型奧氏體不銹鋼中碳在常溫以過飽和狀態(tài)存在

含碳量一般平均為0.10％左右

上限可達(dá)0.25％，下限也為0.03％(超低碳奧氏體不銹鋼)

而碳的溶解值只有0.02％。第36頁,共58頁，2024年2月25日，星期天焊接熱作用下，過飽和的碳就會(huì)在晶界處析出，并與鉻結(jié)合形成碳化鉻，如Cr23C6等。碳化鉻中鉻的含量很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出18-8型鋼中鉻的含量(要求鉻的含量在12％以上)因此，碳化鉻析出的晶界處附近，形成了鉻的含量下降當(dāng)鉻的含量降到不銹鋼所需最低含量(12％)以下時(shí)，則產(chǎn)生了貧鉻現(xiàn)象。晶界處產(chǎn)生的貧鉻現(xiàn)象會(huì)加速腐蝕，發(fā)生晶間腐蝕第37頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②晶界處化學(xué)成分的重新分布、溫度、時(shí)間是晶間腐蝕的影響因素

溫度較高，碳可擴(kuò)散到晶界附近，碳化鉻化合物析出，而鉻擴(kuò)散速度不如碳快，不能補(bǔ)充晶界處的鉻，因此產(chǎn)生了晶間腐蝕。溫度較低，碳原子不能擴(kuò)散，也就不存在碳化物在晶界的析出，也就不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。

第38頁,共58頁，2024年2月25日，星期天溫度較高時(shí)（如超過1000℃）碳化物不穩(wěn)定，析出來也會(huì)重新溶入到奧氏體中去，不會(huì)造成晶間貧鉻。18-8奧氏體不銹鋼在一定溫度范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生晶間貧鉻現(xiàn)象，稱這個(gè)最容易產(chǎn)生晶間腐蝕的溫度區(qū)間為敏化溫度區(qū)。焊接接頭的敏化溫度區(qū)為450～1000℃，其中最為敏感的溫度范圍為600～650℃

第39頁,共58頁，2024年2月25日，星期天③．預(yù)防晶間腐蝕的措施

A控制焊縫的化學(xué)成分ⅰ．降低焊縫含碳量，使之低于母材含碳量ⅱ.添加穩(wěn)定化元素在被焊母材和焊接材料中

ⅲ．雙相組織法最經(jīng)濟(jì)的措施是使焊縫中形成少量鐵素體組織，與奧氏體一起呈現(xiàn)雙相組織，可以提高抗晶間腐蝕的能力。這是因?yàn)殂t在鐵素體中溶解度大、擴(kuò)散能力強(qiáng)鐵素體的含量一般控制在5％~10%鐵素體組織含量過高，雙相組織將會(huì)由于原電池原理使總抗腐蝕能力下降，力學(xué)性能也要降低。第40頁,共58頁，2024年2月25日，星期天B.焊接工藝

i．以快焊快冷為原則，盡量采用大的焊接速度，短弧焊，不橫向擺動(dòng)

ⅱ.采用小電流、直流反接為宜

ⅲ.不要在焊接接頭附近引弧，不要敲打工件。

iv．與腐蝕介質(zhì)接觸側(cè)焊縫盡量安排在最后焊接

ⅴ.存在晶間腐蝕傾向時(shí)，采用焊后熱處理工藝第41頁,共58頁，2024年2月25日，星期天穩(wěn)定化退火加熱到850℃保溫2h后空冷，使碳化物充分析出，鉻得到充分?jǐn)U散以補(bǔ)充貧鉻區(qū)的鉻固溶處理加熱到1050~1150℃，使焊接時(shí)析出的碳化鉻重新分解溶人奧氏體內(nèi)，經(jīng)淬火即進(jìn)入未貧鉻區(qū)。此工藝較復(fù)雜，僅適用于小件。

經(jīng)固溶處理的焊縫若再度加熱到敏化溫度區(qū)，仍有出現(xiàn)晶間腐蝕的可能。第42頁,共58頁，2024年2月25日，星期天(2)熱裂紋①原因

ⅰ低熔點(diǎn)共晶體的存在奧氏體不銹鋼中的鎳等元素及鋼中的有害元素硫、磷，都是生成低熔點(diǎn)共晶的合金元素

如生成的Ni+Ni3S2共晶的熔點(diǎn)為645℃，Ni+Ni3P共晶的熔點(diǎn)為880℃

ⅱ18-8型奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，線脹系數(shù)大為低碳鋼的1.5倍

焊接應(yīng)力、焊接變形大，焊縫金屬及過熱區(qū)過熱傾向大，增加了對熱裂紋的敏感性第43頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②預(yù)防措施

ⅰ嚴(yán)格限制焊縫中的硫、磷等有害元素的含量。

ⅱ控制焊縫成分

使其形成由奧氏體與鐵素體組成的雙相組織，并控制鐵素體的含量不宜過高了，雙相組織焊縫具有較高的抗裂性

ⅲ用堿性焊接材料，低線能量，快焊快冷，防止過熱

ⅳ盡量減少焊接殘余應(yīng)力第44頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4.7有色金屬及合金第45頁,共58頁，2024年2月25日，星期天鋁及鋁合金的焊接較好的耐腐蝕性能，而且低溫性能也較好，常用做壓力較低的換熱裝備和儲(chǔ)存裝備鋁很活潑，在空氣中就會(huì)與氧結(jié)合，在表面生成一層致密的Al2O3薄膜，可防止硝酸、乙酸的腐蝕，但在堿類和含有氯離子的鹽類溶液中，Al2O3薄膜很容易被破壞，引起純鋁的強(qiáng)烈腐蝕。在鋁中加入銅、鎂、錳等合金元素工業(yè)純鋁有Ll、L2、L3等；防銹鋁合金有LF1、LF2、LF3等其強(qiáng)度適中，塑性、耐腐蝕性好，是目前鋁合金焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣的。第46頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

(1)焊接特點(diǎn)①焊接過程中，表面極易形成Al2O3氧化膜，熔點(diǎn)高(達(dá)2050℃)，不熔化，容易造成不融合現(xiàn)象

由于氧化膜比重同鋁極其接近，容易成為焊縫中夾渣物②鋁及鋁合金的導(dǎo)熱系統(tǒng)\比熱容很大(比鋼大一倍多)③氣孔是容易產(chǎn)生的缺陷氫

鋁及鋁合金液體在高溫下很容易吸收大量氣體，焊接后冷卻凝固過程中來不及析出，聚集在焊縫中形成氣孔第47頁,共58頁，2024年2月25日，星期天④鋁及鋁合金的熱裂紋傾向性大

線膨脹系數(shù)約為鋼的兩倍，凝固收縮時(shí)的體積收縮率達(dá)6.5％左右，過大的內(nèi)應(yīng)力而在脆性溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生熱裂紋?。〉?8頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

(2)焊接過程①焊前必須認(rèn)真清理鋁及鋁合金與焊接材料表面的氧化物及污物，并防止焊接過程中再氧化②鎢極氬弧焊，熔化極氬弧焊可獲得滿意的焊接接頭③焊接材料要烘干，并要嚴(yán)格保管、發(fā)放④高溫焊接時(shí)強(qiáng)度很低，液態(tài)金屬及附近金屬容易塌陷。為了保證焊透而又不致塌陷，焊接時(shí)常采用墊板托住熔化金屬及附近金屬，墊板可用石墨、鋼材第49頁,共58頁，2024年2月25日，星期天鈦及鈦合金的焊接鈦(Ti)熔點(diǎn)1668℃、密度4.51g／cm3(約為鐵的一半)。在退火狀態(tài)下工業(yè)鈍鈦的抗拉強(qiáng)度為350~700MPa，延伸率為20％~30％，冷彎角為80°-130°鈦合金的最大優(yōu)點(diǎn)是比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度／密度)大，而且有較好的韌性、焊接性、良好的耐腐蝕性。在氧化性、中性及有氯離子的介質(zhì)中，其耐腐蝕性均優(yōu)于不銹鋼，甚至超過lCr18Ni9Ti鋼的十倍。在還原性介質(zhì)如稀鹽酸和稀硫酸中，鈦的耐腐蝕性較差，但經(jīng)過氮化處理后，耐腐蝕性大大提高。鈦在高溫和低溫下都具有良好的性能，例如，鋁在150℃、不銹鋼在310℃時(shí)就會(huì)失去原有的性能，而鈦在550℃時(shí)，性能還保持不變。鈦在超低溫下(如-253℃)也能保持良好的性能。第50頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

(1)鈦及鈦合金的分類鈦合金退火狀態(tài)的室溫平衡組織分α鈦合金β鈦合金α+β鈦合金分別用TA、TB和TC表示第51頁,共58頁，2024年2月25日，星期天(2)焊接特點(diǎn)①鈦活潑鈦在常溫下能與氧生成致密的氧化膜而保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性，在540℃以上生