材料焊接技术与异种材料焊接.pptx

详解焊接方法原理与异种材料焊接挑战材料焊接技术与异种材料焊接

content目录01焊接方法原理与特点02焊接性及其试验评定03合金结构钢与不锈钢的焊接04铝及铝合金的焊接05异种材料焊接

焊接方法原理与特点01

手工焊条电弧焊接工作原理手工电弧焊通过焊条与焊件间产生的电弧热熔化焊材与母材，形成熔池，焊条药皮熔化产生保护渣气，冷却后形成焊缝。优点设备简单，操作灵活，适应性强，适合各种位置和形状的焊接作业。缺点生产效率低，劳动强度大，对焊工技能要求高，焊接质量受焊工经验影响大。

埋弧自动焊接自动化焊接过程埋弧自动焊接利用机械装置自动完成焊接动作，电弧在颗粒状焊剂层下燃烧，连续送进的焊丝与母材、焊剂一起熔化，形成焊缝。高效稳定焊接生产效率高，焊缝质量稳定，节能，劳动条件好，适合大批量生产，但无法进行立焊、横焊或仰焊，灵活性较差。局限性与优势无法焊接不规则焊缝或1mm以下的薄板，但其高效率和稳定质量使其在适合的应用场景中极具优势。

非熔化极氩弧焊01工作原理非熔化极氩弧焊利用非熔化极（钨极）与工件间产生的电弧作为热源，惰性气体（氩气）保护电弧及焊接区，熔化焊材与母材形成焊缝。02优点解析氩气保护下，可焊接易氧化金属；钨极电弧稳定，适合薄件焊接；焊缝成分可控，无飞溅，外观美观。03局限性焊缝厚度浅，熔敷速度小，生产效率较低；钨极承载电流有限，可能导致钨极熔化和蒸发，污染焊缝；惰性气体成本高。04应用场景适用于焊接有色金属、不锈钢和合金，特别适合对焊缝质量要求高的精细焊接作业。

熔化极气保焊工作原理熔化极气体保护焊采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。优点解析流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。熔深大，适用焊接较厚的焊件（板厚为8~25mm）；可获得低氢含量的焊缝。局限性弧光强，烟气大，对操作环境有一定要求。

激光焊工作原理激光焊利用高能激光脉冲局部加热材料，能量通过热传导扩散，熔化形成熔池，冷却结晶成焊缝。热源特性激光热源集中，无电极污染，热影响区小，保证接头高质量。焊接优势热源精确，无污染，HAZ小，适合精密部件焊接，提高生产效率。挑战与局限对焊接位置精度要求高，成本高昂，快速凝固易产生气孔。

焊接性及其试验评定02

焊接性定义与影响因素焊接性定义焊接性指材料在特定焊接条件下获得优质焊接接头的难易程度及接头在使用条件下的可靠性。影响因素焊接性受材料化学成分、设计应力状态、焊接方法与工艺、服役环境等多重因素影响。材料因素母材的化学成分、状态与性能直接影响焊接性，如合金元素含量影响焊接裂纹倾向。工艺因素焊接方法、工艺参数及结构型式条件，如热输入量、冷却速度等，对焊接性有显著影响。

焊接性试验方法碳当量法评估钢材冷裂倾向，通过计算合金元素含量折算为碳当量，判断焊接性好坏。HAZ最高硬度法估算焊接热影响区最高硬度，间接推断材料淬硬倾向和冷裂敏感性。斜Y形坡口对接试验评定低合金钢冷裂敏感性，通过裂纹检测确定临界预热温度。插销试验测定低合金钢焊接热影响区冷裂纹敏感性，通过临界应力评估材料性能。

焊接性试验方法选择原则01可比性原则确保试验条件与实际焊接条件一致，以准确评估材料的焊接性能。02针对性原则试验应针对具体焊接结构，反映实际应用中的关键焊接性能。03再现性原则试验结果应稳定可靠，确保不同批次试验结果的一致性，便于对比分析。04经济性原则考虑成本效益，选择性价比高的试验方法，避免不必要的资源浪费。

合金结构钢与不锈钢的焊接03

合金结构钢焊接特性自回火现象低碳合金钢在淬火过程中，先形成的低碳马氏体在后续冷却中因自身温度而得到回火，消除应力，无需额外回火工序。调质处理淬火+回火的热处理工艺，显著提升钢的综合机械性能，达到高强度、塑性和韧性的平衡。断裂韧度KIC衡量含裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展能力的指标，反映材料在裂纹存在下的断裂抗力。等强匹配焊接接头强度与母材强度相匹配，确保整体结构的强度一致性。

不锈钢焊接接头耐蚀性接头耐蚀性不锈钢焊接接头的耐蚀性受多种因素影响，包括焊缝区、热影响区的组织变化及合金元素分布。晶间腐蚀晶间腐蚀在焊缝区、敏化区和熔合区可能发生，通过控制焊缝成分和工艺参数可有效预防。应力腐蚀应力腐蚀开裂需特定介质、足够应力和敏感材质三要素，优化焊接工艺可降低风险。点蚀点蚀倾向与焊缝中Cr、Mo偏析相关，采用超合金化焊接材料和控制熔合比可提高耐蚀性。

铝及铝合金的焊接04

铝及铝合金特点与焊接性铝及铝合金分类铝及铝合金按合金化系列分为七大类，包括工业纯铝、铝铜合金、铝锰合金、铝硅合金、铝镁合金、铝镁硅合金、铝锌镁铜合金。铝及铝合金特性铝及铝合金密度小、熔点低、电阻率小，线膨胀系数大，导热系数高，低温力学性能好，