机械设计手册:单行本·常用设计资料(第六版)
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1.2 金属的可焊性

金属的可焊性,是指金属在某种焊接方法和工艺参数等条件下,获得优质焊接接头的难易程度。同一金属,采用不同焊接方法或工艺参数等,其可焊性可能有很大差别。

在设计时,必须注意焊件结构形状、刚度、焊接方法、焊接材料及焊接工艺条件,考虑工件材料的可焊性。设计重要焊件,必须依据可焊性试验,选择焊接母材。

钢的可焊性

可通过碳当量公式的估算或可焊性试验对钢的可焊性进行评价。

碳当量法是根据化学成分对钢材焊接热影响区淬硬性的影响程度粗略地评价焊接时产生冷裂缝倾向及脆化倾向的一种估算方法。

碳钢及低合金结构钢常用的碳当量公式(国际焊接学会推荐的)如下:

对合金成分为C≤0.5%、Mn≤1.6%、Cr≤1%、Ni≤3.5%、Mo≤0.6%、Cu≤1%的合金钢,其碳当量公式推荐如下:

根据经验:

1)当CE<0.4%时,钢材的淬硬倾向不明显,可焊性优良,焊接时不必预热。

2)当CE=0.4%~0.6%时,钢材的淬硬倾向逐渐明显,需要采取适当预热、控制线能量等工艺措施。

3)当CE>0.6%时,淬硬倾向强,属于较难焊的钢材,需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。

表1-4-3 常用钢材的可焊性

铸铁的可焊性

铸铁的焊接,主要用于修补铸件缺陷(如气孔、缩孔、砂眼、裂纹等)和损坏的铸铁零件。要求焊后变形小、不脆裂、不产生白口化、易于加工,同时补焊处应无裂纹及气孔,密封性好。

铸铁焊接特点:

1)由于它的脆性大,焊接时不均匀加热和冷却都能促使铸铁白口化和产生裂纹;

2)熔化后的铸铁冷却时,焊缝中容易出现气孔;

3)铸铁仅适合平焊,它比低碳钢焊接要困难得多。

表1-4-4 铸铁的可焊性

注:半热焊一般预热400℃左右,并在焊后保温缓冷。热焊预热500~650℃,并保持工件温度在焊接过程中不低于400℃,焊后600~650℃保温退火消除应力。

有色金属的可焊性

表1-4-5

常用异种金属间的可焊性

表1-4-6

表1-4-7 用不同焊接方法时异种钢的可焊性

注:“○”表示可以采用该焊接方法焊接,空白表示不宜采用该方法焊接或焊接性很差。