焊接材料精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的焊接材料主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：焊接材料范文

关键词：白车身焊接设备 材料

Abstract: the welding equipment market in China's development space is enormous, from the welding equipment market structure, market competition, users buy behavior and current equipment manufacturing enterprise opportunities facing the several aspects is analyzed and discussed. Summary welding equipment market development present situation, the analysis of the Chinese welding equipment downstream industry application characteristics, this paper expounds the welding equipment market demand, and the future development trend of the industry. Grasp the welding equipment industry's own future development direction, national macro economy and the development of the manufacturing industry, and then based on investigation and analysis data to predict China welding equipment market demand rapid growth, increasing the size of the market.

Keywords: white body welding equipment materials

中图分类号：F407.471文献标识码：A 文章编号：

焊接设备应选对不选贵随着国内焊接行业的发展，焊接装备技术较以前有了较大进步，国产焊接设备在汽车制造行业得到了广泛的运用。众所周知，多数焊接都是一个非线性、有多变量耦合作用和大量随机不确定因素的过程，要提高焊接质量必须要从人员技能、装备技术、操作环境等各方面综合考虑。国内焊接装备技术在近20年时间里得到了突飞猛进的发展，在某些尖端领域已走在了世界前列，国产设备在汽车行业中的运用也已相当普遍。

一、汽车车身的结构特点

汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成， 覆盖件的钢板厚度一般为0.8-1.2mm，骨架件的钢板厚度多为1.2-2.5mm，也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说，有以下特点：

1.1、结构形状复杂，构图困难

汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体，为了造型美观和壳体具有一定的刚性，组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状较为复杂。

1.2、刚性差、易变形

经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但和机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个的大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。

1.3、以空间三维坐标标注尺寸

汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸，汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线。三个坐标的基准是：前后方向（Y向）———以汽车前轮中心为0，往前为负值，往后为正值；上下方向（Z向）———以纵梁上平面为0，往上为正值，往下为负值；左右方向（X向）———以汽车对称中心为0，左右为正负。

二在高新技术的应用上差距焊接行业与发达国家的差距

2.1焊接材料

焊接材料的生产和发展趋势应该是：电极产量逐年下降，气体保护焊丝生产逐年增加。中国焊接材料产品结构不合理，2000年焊条产量约占77%，约占10%的气体保护焊丝。我们使用手工电弧焊的比重仍然很大。

气体保护实芯焊丝，埋弧焊丝品种较少，碳钢，低合金钢焊丝质量和数量基本能满足应用需求的国内企业，但在合金钢，高温合金钢，镍基合金和其他合金线材厂很少。

焊接新材料发展缓慢，和锅炉压力容器使用新材料不匹配的焊接材料，只有通过从国外进口。

2.2、焊接装备

⑴焊接设备结构不合理 在电弧焊机中交流弧焊机所占比例仍较大，高耗能的旋转式直流焊机仍占有一定的比例，CO2焊机所占比例还有待提高。

⑵焊接设备的自动、半自动化程度不高 以电弧焊机为例，自动、半自动焊机所占比例较小，1996～2000年统计结果，自动、半自动焊机仅占电弧焊机的10～25%。

⑶数控切割机的制造已形成一定的规模，但配套的等离子切割电源还要大量进口，专用的数控切割设备品种不多。

⑷焊接机器人制造能力、制造水平和推广应用有待进一步提高。国内投产使用的焊接机器人绝大部分从国外进口，国内一些科研院所和制造厂家具有一定的焊接机器人设计和制造能力，但是没有形成产品的商品化。与日本、美国、西欧等工业发达国家相比较，焊接机器人的数量极少，据统计2000年全国焊接机器人的数量不到1000台，焊接机器人的正常运行率不理想。

(5)焊接装备水平相对落后 我国在特种焊机、成套设备及其他焊接装备方面发展较慢，满足不了焊接生产的需要。很多国产新型焊接设备自行研制开发的少，仿制、组装的多。

(6)焊接设备、TIG、CO2焊枪和配件制造的自动化程度不高，手工作业较多，产品性能稳定性和一次合格率有待提高。

三 焊接材料的应用及发展趋势

随着车身向着轻量化方向发展，车身材料的轻量化及车身金属材料的非金属化是必然趋势。未来车身材料仍以钢板为主，但是一些复合材料将得到广泛应用。

1铝合金

与汽车钢板，铝合金具有密度小，比强度高，耐腐蚀，热稳定性好，易成型和可回收利用等优点，技术成熟。汽车业也逐渐在使用铝合金配件。但铝合金的焊接仍然是对线膨胀系数，产生的热应力较大，容易出现气孔产生的铝合金焊接接头强度减少故障。

第2篇：焊接材料范文

【关键词】铝合金；焊接特性；主要问题

一、铝合金材料种类性能及其用途

（1）工业纯铝。工业纯铝指的是纯度达到99.0%～99.9%铝材料，及机械强度相比于铝合金来说要低很多，但是其导电性及导热性以及加工性能要高很多，因此，在一些导电材料及化工设备等场合下，工业纯铝有着广泛的用途。（2）Al-Cu系合金。铜铝合金时铝合金中最为常见的一种铝合金，其内部材料除了铜之外，还含有少量的Mn、Mg等材料，这种铝合金在工业上用途十分广泛，归功于其超高的强度，但是，这种材料的可焊接性较差，且抗腐蚀性也很难达到工业的要求，因此，一般铆接结构件多采用这种材料。（3）Al-Mn系合金。Al-Mn系合金是一种采用不同的冷作硬化方法获得的材料，是一种非热处理强化合金。其中Mn的含量大概只有1.5%，其强度比纯铝高，但其导电性及看腐蚀性等特性也不比纯铝差很多，因此，这种铝合金在工业上也是极为常见的一种材料。（4）Al-Si系合金。这种铝合金的熔点一般会随着Si的含量增加而下降。此种铝合金的结晶温度范围很宽其其熔点较低，因此其焊接性及铸造性很好，一般的铸造材料及焊条多采用这种铝合金。这种不易产生热裂纹而作为可热处理强化合金的重要填加材料使用。（5）Al-Mg系合金。合金中Mg含量的不同，其拉伸强度也有很大的差别，一般情况下，这种材料多用作为焊接材料的结构件。

二、铝合金材料的焊接特性分析

（1）热胀冷缩。铝的膨胀系数比一般的金属要高很多，是铜的两倍之多，同时铝材料的收缩性最高能达到百分之七十五，铝合金的主要成分是铝，因此，铝合金的热胀冷缩性能也比一般的金属材料要强很多。在铝合金的焊接过程中，其发生焊接变形是十分常见的，而结晶是铝合金材料还常常发生裂纹现象。（2）热容量及融化温度。铝合金的热容量要比一般的金属材料高很多，想要将其融化需要更多的热量。铝合金的融化温度因其纯铝的含量不同而不同，纯铝的熔点大概在600是摄氏度左右，一般的铝合金的熔点便在600度上下，但不管何种类型的铝合金，其熔点都要比铜的要低很多，所以，易融化时铝合金材料以的一大特性。所以，铝合金材料具有低熔点及高热容量的特性。在焊接工艺上对这两个特性要充分掌握才能生产出达到要求的材质。（3）与氧气易反应。铝的化学性中有极易氧化的特点，铝合金也具有这种特点，铝合金与氧气化合生成一种氧化膜，其粘附能力极强，其耐高温，严重影响到铝合金的焊接性能，所以，在铝合金材料的焊接前期必须要对这层氧化膜进行去除处理，如此，才能保证铝合金的正常焊接。（4）焊接热量使局部性能改变。焊接铝合金需要更多的热量，但是过多的热量将会是某些部位的机械性能发生改变，且热量越多，其影响程度越深，因此，在焊接件的焊缝部分的机械性能往往与其他部位有所不同，在产品设计时要特别注重这一部位的设计。

三、铝合金材料焊接的主要问题

在铝合金材料的焊接过程中常出现的问题主要有以下几种：（1）焊缝出现裂纹。出现裂纹是铝合金材料焊接最常见的缺陷之一，铝合金的结晶温度越宽其出现焊接裂纹的概率越大，有研究表明，铝合金的含铁量在6%以下很难出现裂纹。所以，焊接裂纹的控制很大程度上要取决于材料的选取。造成焊接裂纹产生的原因主要是合金成分的不同，因为纯铝的膨胀系数较大，这位铝合金在焊接过程中出现裂纹提供了条件。（2）焊接结晶组织的出现。焊接结晶组织的出现是铝合金焊接过程中又一常见问题，焊缝金属是激冷的结晶组织，因此会伴随着不平衡结晶而产生偏析。枝状晶轴间距愈小，偏析率愈小。反之，枝状晶轴间距愈大，偏析率亦愈大。靠近熔合线区的结晶组织是细网状组织，随着向焊道中心的接近而逐渐变成网状枝晶组织，并通过新晶核的形成进一步向着形成等轴枝晶的方向变化。（3）气孔的产生。气孔出现是各种焊接材料焊接过程中都会出现的问题，铝合金也不例外，气孔的产生机理十分复杂，其直接根源是氢气，因为铝合金材料在高温时溶解了大量的氢气，等焊接过程完毕，温度降低，氢气的溶解度下降，氢气上浮造成气孔的产生。（4）未焊透或未熔合。未焊透的原因多半是由焊接电流过低引起的，未融合产生的原因主要是在焊接过程中，铝合金母材还没有真正融化或者其表面的氧化膜没有清除干净而引起的。除了以上四种外，铝合金的焊接问题还有多种，如合金材料的丢失等，这些问题都严重影响到了焊接之后的铝合金的物理及化学性能，对生产出来的产品质量大打折扣。

参考文献

[1]王希靖，片山大圣，松绳朗.不同铝合金在激光焊接时的熔化和蒸发特性[J].焊接学报.1995，3（16）：29～35

第3篇：焊接材料范文

[关键词]金属材料 焊接 缺陷 对策 质量

中图分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0019-01

引言：金属材料焊接是指利用电弧焊、超声波焊、电阻焊等焊接方式将两个分离的金属物质中的原子或分子结合在一起，进而进行金属重塑或金属重组的过程。金属焊接在各行各业都得到了广泛的应用及发展，但是，由于焊接裂纹、夹渣等焊接缺陷的产生，金属材料的应用效率始终得不到有效的改善，因此，分析金属材料焊接中的主要缺陷、研究金属焊接缺陷的防治对策对金属焊接的质量及金属材料的应用具有十分重要的意义。

一 金属材料焊接中的主要缺陷

1 焊接裂纹

焊接裂纹是金属焊接中最常见的现象，是由金属从晶体状态向固体状态转化的过程中产生的，焊接裂纹包括热裂纹和冷裂纹。[1]热裂纹是指金属从液体状态转化为固体状态的过程中产生的缝隙，其产生的主要原因是因为焊接熔池中存在FeS等含硫类的低熔点物质，这些物质的凝固时间较晚，且强度、塑性等性能相对较差，在进行焊接时，这些物质会受到外界作用力的影响而发生张拉现象，这便形成了焊接裂纹，即：热裂纹。冷裂纹是指在焊接冷却的过程中，出现在金属材料及焊缝融合区域的融合线中的裂缝，其产生的主要影响因素有：低气温、扩散氢、外界约束等。冷裂缝出现的时间一般在焊接完成后的几分钟到几天之内，其对焊接结构的质量及安全性能有极大的影响。

2 夹渣

夹渣是指在金属焊接过程中或金属焊接完成后，掺杂或残留在焊缝中的熔渣类物质。夹渣对金属焊缝的强度及密闭性有极大的影响，夹渣产生的主要原因有：①在焊缝的边缘，采用有氧割或炭弧气刨等切割方式进行切割时所残留下的熔渣；②在焊接过程中，由于坡口角度较小、焊接速度过快或焊接电流太小等原因所造成的焊接残渣；③在选用酸性焊条进行焊接时，由于运条方式不当或焊接电流不够等原因所造成的“糊渣”；④由于焊条选择错误或焊条偏芯不准等原因所导致的夹渣。

3 未焊透、未熔合

未焊透、未熔合是金属材料焊接中极易出现的一个问题，它容易使焊接缝隙发生间断或骤变现象，造成金属焊接出现强度减弱、裂缝增多等问题。未焊透是指在结构尾部，金属没有完全焊接熔入到焊头根部的现象，其产生的主要原因有：焊接电流过小；焊条偏芯不准；焊根处理不净；坡口尺寸及间隙大小不符等。未熔合是指焊件与焊缝金属或焊缝层之间存在局部未熔透的现象，产生未熔合的主要原因有：①焊接电流过小或焊接速度过快；[2]②焊接角度不准确；③焊条表面不净等。

4 其它缺陷

其它缺陷主要包括气孔、咬边、焊瘤等，气孔是指由于坡口附近杂物清理不净，焊芯出锈、掉落或焊接速度过快、电弧过长等原因而导致的焊接内部、焊接表面或焊头等地方出现氢气孔的现象；咬边是指由于焊接不当、焊机轨道不平等原因造成焊缝边缘出现凹陷的一种现象；焊瘤是指由于气温太高、运条不均等原因导致液体材料落下凝结时在材料表面形成瘤状物的现象。

二 金属材料焊接中的防治对策

1 防止焊接裂纹的对策

对于热裂纹，首先，焊接人员要严格按照焊接的工艺流程，选择合理的焊接方式，尽可能的减小焊接过程中出现的焊接应力；其次，焊接人员要适当提高焊接的形状系数，严格控制焊接的冷却速度，重点把握焊接的施工工艺及焊接参数；最后，焊接人员要尽可能的采用小电流、多道焊的焊接方式，避免焊接中心出现缝隙及裂纹现象。对于冷裂纹，其防止对策有：①选择含氢量较少的焊条，减少氢类物质在焊缝中的扩散；[3]②注意金属材料及焊接物质的保存条件及使用说明，避免材料及焊接物质出现受损受潮现象；③清扫坡口附近的油渍、水分，保持焊条的整洁干净；④消除氢物质的内应力、淬硬组织回火，改变焊接的应力分布及接头韧性；⑤选择较优的焊接数值，使用正确的焊接步骤，降低外界因素的干扰，提高材料的焊接质量。

2 防止夹渣的对策

首先，焊接人员在确定坡口规格时，要选择合适的坡口尺寸，同时，焊接人员要及时、认真地清理坡口边缘及坡口附近的污物类物质，保持坡口的干净整洁；其次，在进行金属焊接时，焊接人员要合理控制焊接的电流大小及焊接速度，避免由于电流过小过速度过快而导致出现夹渣的现象；最后，焊接人员要合理控制运条的摆动速度及摆动方式，[4]减少由于运条摆动不当而导致的“糊渣”现象。

3 防止未熔透、未熔合的对策

①焊接人员要选取合理的坡口规格；②在进行焊接时，焊接人员要把握好焊接的电流速度，确定适当的电流大小；③焊接人员要及时清理坡口污物，保持坡口的整洁；④在进行封底焊接时，要清根彻底，同时，运条摆动要合理、适当；[4]⑤在焊接熔合的过程中，焊接人员要密切关注两侧及附近的熔合情况，保证材料的熔合状态。

4 焊接缺陷的修正对策

修正是金属材料焊接的最关键的问题，在进行焊接缺陷修正时，焊接人员应当注意：①焊接修正不能在背水、带压等情况下进行；②当焊接温度较低时，焊接人员要采取适当的预热及保温措施，以确保材料的焊接质量，减少焊缝的形成产生；③及时、反复的对焊缝进行检查、修正，直至焊缝满足合格要求；④在进行焊接时，做好过程监督、过程检查，减少焊接的返修、返工，确保焊接的质量及效率。

5 提高焊接人员的专业技能

首先，要提高焊接人员的专业知识，即：在选取焊接人员进行金属焊接时，要从材料选取、焊接姿势、专业知识及控制能力等方面进行综合考虑，确保焊接人员的专业知识，保证焊接工序的合理有效，从而减少人为因素所带来的焊接缺陷。其次，要加强焊接人员的技能培训，即：对于不专业、不合格的焊接人员，及时采取培训措施，加强焊接人员的自检自控能力，严格控制焊接人员的专业素质及技能指标。

三 结束语

金属材料及其焊接技术是目前许多行业广泛应用的技术之一，据统计可知，金属材料应用中有大部分的缺陷都来自金属的焊接缺陷，在进行金属材料焊接时，根据金属材料焊接的相关缺陷，采取及时、有效的防治措施，进行及时、合理的防补修正，不仅可以减少焊接缺陷的产生，强化金属材料的焊接质量，还能提高金属材料的利用效率，促进金属焊接的进一步完善与发展。

参考文献

[1] 姜哮龙.金属材料焊接中的缺陷分析及对策探讨[J].科技传播，2014，21：112+217.

[2] 胡伟伟.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品，2013，08：170.

[3] 高瑜容.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].科技创新与应用，2014，10.

第4篇：焊接材料范文

关键词：航空发动机；焊接技术；焊接新材料

中图分类号：U464.9 文献标识码：A

1概述

焊接技术是航空发动机结构制造的关键技术，也是确保发动机结构完整性不可缺少的手段。目前，国外航空发动机应用的先进焊接技术有摩擦焊、激光焊、电子束焊及钎焊等，其使用的先进材料包括金属间化合物、复合材料、高温钛合金材料和氧化物弥散强化（ODS）合金等。

2新材料焊接技术

2.1金属间化合物的焊接

金属间化合物与常规合金相比具有高熔点、低密度、优异的高温强度、高的导热率，同时具有好的抗氧化、抗腐蚀性能。它是处于高温合金和陶瓷材料之间的一种新型材料，因而成为航空发动机高温部件的理想材料。当前国外四代机开发和应用的重点是钛铝和镍铝两种金属间化合物。钛铝金属间化合物目前正在研制的有二种，一是α2合金（Ti3Al）、一是γ合金（TiAl）。美国GE公司已用α2合金锻造了压气机叶片及F404用的主排气密封片，用γ合金铸造了CF-6第一级涡轮叶片及T-700压气机机匣，这些零件都分别进行了发动机试验。

金属间化合物各种材料的应用比较如图2.1

图2.1 现今及未来应用的材料比较

2.2 复合材料的焊接

2.2.1陶瓷及陶瓷基复合材料的焊接

Si3N4和SiC是两种很有应用前途的高温结构陶瓷材料。钎焊和扩散焊是连接陶瓷及陶瓷与金属最有效的方法，但目前的连接接头的强度及耐热温度跟实用要求相比仍有很大差距。

国外在研究陶瓷与金属连接用的新型高温钎料中，较多地设计含有贵重金属或以贵重金属Au、Pd、Pt、Ag-Pd为基的钎料成分，到目前为止获得较好结果的有Ni-Cr-Pd、Au-Ni-Cr-Fe-Mo-Ni-V-Mo钎料，但耐热温度一般不超过700 0C。

国外有设计Ni-20.35Cr-10.04Si （at.%）钎料进行Si3N4/Si3N4的连接报道，即使用Cr作为活性元素以在界面上形成CrN等化合物反应层。形成的接头700℃～900℃高温下四点弯曲强度可稳定达到200MPa～220MPa，但其室温强度明显偏低，仅为118 MPa。

对于SiC陶瓷的钎焊，取得较好结果的是Ni-50Ti （at.%）钎料，对应的SiC/SiC陶瓷钎焊接头在室温、300℃和700℃剪切强度分别为158MPa、316MPa和260MPa，但其耐热温度仍较低。

2.2.2 热塑性树脂复合材料的焊接

复合材料既能减轻重量，又具有隐身特性。目前，复合材料在军用航空发动机中的用量已占结构重量的3%左右，采用耐高温的先进复合材料对提高军用航空发动机的推重比发挥重要作用。对热塑性树脂复合材料焊接可用超声波焊、电阻焊、微波焊，也可采用感应钎焊方法，钎料为带有镍镀层的碳纤维与树脂组成的预形片。碳纤维表面镀镍主要是提高其导电导热性，增强其感应加热效果。

2.2.3金属基复合材料的焊接

当前最受航空界重视的是连续碳化硅增强钛基或钛铝金属间化合物基复合材料，其次是纤维增强铝基复合材料。基于高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al），其轻质价廉、低膨胀、高导热的电子封装新材料在机载相控阵雷达上的应用前景极为广阔，而Al/TiC复合材料在航空发动机上的应用也有先例和研究。R.Garcia曾提出了一种采用间接电弧（IEA）的MIG焊工艺。采用该工艺焊接Al/TiC复合材料，得到的焊缝均匀，克服了直接电弧（DEA）MIG焊缝上部展宽现象，增强体TiC的溶解也大为减轻。

2.3 高温钛合金材料的焊接

钛合金是20世纪出现的最引人注目的新型金属材料。Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo （Ti-6246）是一种可热处理的高强度钛合金，最初问世于20世纪60年代，-锻造条件下的Ti-6246合金近年来倍受关注，应用于450℃高温航空发动机的压气机部分，代替常规使用的合金，如：Ti-6Al-4V或Ti-6242S。与这两种合金相比，-锻造的Ti-6246显示出更高的强度等级与更好的韧性。这一组合性能使该合金尤其适用于航空发动机压气机盘和整体叶盘（BLISKs）。其常采用的是惯性摩擦焊和电子束焊技术。

2.4 氧化物弥散强化（ODS）合金

通过机械合金化工艺制成的氧化物弥散强化（ODS）合金是高温合金发展的新领域，美国等西方发达国家都极为重视，有的合金已成熟进入小批量生产，主要研发用于涡轮喷气发动机。

氧化物弥散强化（ODS）合金MA956的焊接是国外研究的重点。国外在选用MA956合金时，主要是铁基材料，选用MA956铁基材料的化学成分在表1中给出。

经过大量的实验验证，选用MA956铁基材料进行摩擦焊接，热轧MA956板材含有带弯曲晶界的极不规则晶粒。粒径分布很广，从几微米到几毫米长不等。在整个截面分布很均匀的是少数相对粗大的Ti（C，N）j颗粒。另外，圆形微粒上一些很细小的细脉或微孔主要出现在接近外表面的区域。即使在轻微腐蚀的试样上，也很难根据该精密标度（

结语

随着航空工业的快速发展，相关设备的制造对焊接技术提出了越来越多新的要求和挑战。因为焊接技术具有可以明显减轻结构重量、降低制造成本、提高结构性能等优点，开发出的新型材料为先进航空结构设计和制造提供了技术支撑。所以研究各种新型焊接材料对于提高我国的航空水平有着重要的意义。

参考文献

第5篇：焊接材料范文

早先电烙铁焊的东西较多，比如碗、锅、盆等，现在主要用来焊接电器元件、线路板等。 铁条如果较软（即含碳量低）就好焊，若较硬（碳含量高）就不好焊。简单说就是越软越好焊。

电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线，按机械结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为无吸锡电烙铁和吸锡式电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。

常用的焊接方法主要有带锡焊接法和点锡焊接法两种。带锡焊接法的好处是可以腾出左手来抓持焊接物，或用镊子(尖嘴钳)夹住元器件焊脚根部帮助散热，防止高温损坏元器件。

（来源：文章屋网 ）

第6篇：焊接材料范文

关键词：金属材料；焊接；缺陷；预防措施

中图分类号：TG4文献标识码： A

引言

金属材料焊接成型工艺对于焊接技术的要求非常严格，焊接的质量直接影响到成型后金属部件的使用性能，在焊接过程中，由于多种原因，往往在焊接接头产生焊接缺陷，而焊接缺陷对焊接构件的危害，主要有以下几方面，引起应力集中；缩短使用寿命；造成脆裂，严重的影响到金属材料的使用功能和使用寿命，从而危及安全，这是人们所不希望的。所以要严格控制焊缝缺陷的产生，保证金属材料的焊接质量。了解焊接缺陷的特征和它产生的原因，对采取相应的预防措施和处理方法，提高焊接质量是十分有益的。

1.金属材料焊接中的主要缺陷及产生原因

1.1气孔

焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴称为气孔。气孔可能产生在焊缝表面或隐藏在焊缝内部深处（图一）。

图（一）

产生原因：由于焊接溶池在高温时含有过多的气体，在冷却时这些气体由于溶解度急剧下降，但又来不及逸出而造成的。

气孔对焊缝的性能有较大影响，它不仅使焊缝的有效工作截面减小，使焊缝机械性能下降，而且破坏了焊缝的致密性，容易造成泄漏。条虫状气孔和针状气孔比圆形气孔危害性更大，在这种气孔的边缘有可能发生应力集中，致使焊缝的塑性降低。因此在重要的焊件中，对气孔应严格地控制。

1.2裂缝

焊接裂纹是最危险的焊接缺陷，严重地影响着焊接结构的使用性能和安全可靠性，许多焊接结构的破坏事故，都是焊接裂纹引起的。焊接裂纹，按照产生的机理可分为：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂裂纹几大类。

图（二）

1.2.1热裂纹

热裂纹是指金属在高温下（从凝固温度范围至A3以上）所产生的裂纹，又称高温裂纹。多发生在焊缝中，也有出现在热影响区的。

产生的原因 ：焊接时，熔池的冷却相当快，因此，焊缝金属如果在结晶时化学成分来不及均匀化，容易造成严重的晶内偏析和晶间偏析。偏析的结果是低熔点的共晶物质在结晶过程中以液态层间形式存在，最后凝固在晶界上。这种低熔点杂质在高温时强度很低，抵抗不了焊接过程中的拉伸应力，其液态层间被拉开而形成裂纹。

1.2.2 冷裂纹

冷裂纹指焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。冷裂纹与热裂纹的主要区别是：冷裂纹在较低的温度下形成，一般在200～300。C以下形成；冷裂纹不是在焊接过程中产生的，而是在焊后延续一定时间后才产生，如果钢的焊接接头冷却到室温后并在一定时间(几小时、几天，甚至十几天以后)才出现的冷裂纹就称为延迟裂纹。冷裂纹多在焊接热影响区内产生。

冷裂纹产生的原因：钢材的淬火倾向、残余应力、焊缝金属和热影响区的扩散氢含量。其中氢的作用是形成冷裂纹的重要因素。当焊缝和热影响区的含氢量较高时，焊缝中的氢在结晶过程中向热影响区扩散，当这些氢不能逸如时，就聚集在离熔合线不远的热影响区中；如果被焊材料的淬火倾向较大，焊后冷却下来，在热影响区可能形成马氏体组织，该种组织脆而硬；再加上焊后的焊接残余应力，在上述三个因素的共同作用下，导致了冷裂纹的产生。

1.2.3层状撕裂

层状撕裂是冷裂纹的一种特殊形式。主要是由于钢板内存在着分层（沿轧制方向）的夹杂物 在焊接时产生的垂直于轧制方向（板厚方向）的拉伸应力作用下，在钢板中热影响区或稍远的地方，产生“台阶”式，与母材轧制表面平行的层状开裂。产生在T字型、K字型厚板的角焊接接头中。

1.2.4再热裂纹

再热裂纹是指一些含有钒、铬、钼、硼等合金元素的低合金高强度钢、耐热钢的焊接接头，再加热过程中发生在热影响区的粗晶区，沿原奥氏体晶界开裂的裂纹，也有称其为消除应力退火裂纹。 再热裂纹起源于焊缝热影响区的粗晶区，具有晶界断裂特征。裂纹大多数发生在应力集中的部位。

1.3未焊透

焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。

图（三）

未焊透产生的原因：焊接电流太小；运条速度太快；焊条角度不当或电弧发生偏吹；坡口角度或对口间隙太小；焊件散热太快；氧化物和熔渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的产生。

1.4未熔合：

指焊道和母材之间或焊缝层之间存在局部未熔透的现象。

图（四）

其产生原因是：焊接线能量太低；电弧发生偏吹；坡口侧壁有锈垢和污物；焊层间清渣不彻底。

1.5夹渣

夹渣是指焊接熔渣残留在焊缝金属中的现象，即在焊缝金属中含有非金属夹杂物。对焊缝强度和致密性影响较大。夹渣会降低焊接接头的塑性和韧性；夹渣的尖角处，造成应力集中；特别是对于淬火倾向较大的焊缝金属，容易在夹渣尖角处产生很大的内应力而形成焊接裂纹。

图（五）

夹渣产生的原因：

焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等；电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。

2 缺陷的防治及治理措施：2.1气孔产生的防治及治理措施

为防止气孔的产生，应从母材、焊接材料和焊接工艺等方面采取防治措施。

2.1.1在母材方面，应在焊前清除焊件坡口面及两侧的水分、锈、油污及防腐底漆；在焊接材料方面，焊条焊前烘干，对防止气孔的产生十分关键（表1）。一般说，酸性焊条抗气孔性好，要求酸性焊条药皮的含水量不得大于4％。对于低氢型碱性焊条，要求药皮的水分含量不得超过0.1％。气体保护焊时，保护气体的纯度必须符合要求。

2.1.2在焊接工艺方面，焊条电弧焊时，焊接电流不能过大否则，焊条发红，药皮提前分解，保护作用将会失去；焊接速度不能太快；对于碱性焊条，要采用短弧进行焊接，防止有害气体侵入；焊前预热可以减慢熔池的冷却速度，有利于气体的浮出；选择正确的焊接规范，在焊接时避免风吹雨打等均能防止气孔产生。

表1各类焊条的的烘干温度与时间

2.2焊接裂纹的防治措施及治理措施

2.2.1热裂纹防治及治理措施

由于热裂纹的产生与应力的因素有关，所以，防止方法也要从选材和焊接工艺两个方面着手。

①选材方面： a、限制钢材和焊材中，易产生偏析的元素和有害杂质的含量；

b、调节焊缝金属的化学成分，改善组织、细化晶粒，提高塑性，改变有害杂质形态和分布，减少偏析；

c、提高焊条和焊剂的碱度，以减低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度。

②焊缝工艺方面：

选择合理的坡口形式，焊缝成型系数ψ=b/h＞1，避免窄而深的“梨形”焊缝，防止柱状晶在焊道中心会合，产生中心偏析形成脆断面；采用多层多道焊，打乱偏析聚集；控制焊接规范。

针对每种产生裂纹的具体原因采取相应对策；对已经产生裂纹的焊接接头，制定处理措施，采取刨修等处理

2.2.2冷裂纹防治及治理措施

①正确地选材，选用碱性低氢型焊条和焊剂，减少焊缝金属中扩散氢的含量；搞好母材和焊材的选择匹配；

②焊接工艺方面，选择合理的焊接规范；采取降低焊接残余应力的工艺措施；焊前预热、焊后缓冷、控制层间温度和焊后热处理，是可焊性较差的高强度钢防止冷裂纹行之有效的方法；

2.2.3层状撕裂裂纹防治及治理措施

提高钢板质量，减少钢材中层状夹杂物，从结构设计和焊接工艺方面采取措施，减少板厚方向的焊接拉伸应力，可防止层状撕裂。厚板焊接前，进行板材的超声波和坡口渗透探伤，检查分层夹杂物情况，如有层状夹杂物存在，可设法避开或事先修、磨处理。

2.2.4再热裂纹防治及治理措施

①选材时应注意能引起沉淀析出的碳化物形成元素，尤其是V的含量。

②热处理时避开再热敏感区，可减少再热裂纹产生的可能性。

③尽量减少残余应力和应力集中，提高预热温度，焊后缓冷，降低残余应力。

2.3未焊透防治及治理措施

正确选择坡口形式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣；选用适当的焊接电流和焊接速度；运条时，应随时注意调整焊条的角度，特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时，更要注意调整焊条角度，以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合。

2.4未熔合防治及治理措施

正确选用坡口和适当加大焊接电流，提高焊接线能量；坡口清理干净，正确操作，防止焊偏等；焊接速度适当，不能过快；熟练操作技能，焊条（枪）角度正确；加强练习，提高操作技术，焊工责任心强；针对不同的母材、焊材，制定处理不同位置未熔合缺陷相应的措施并执行。

2.5 夹渣防治及治理措施

2.5.1认真将坡口及焊层间的熔渣清理干净。

2.5.2适当地增加焊接电流，避免熔化金属冷却过快，必要时把电弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣分离良好。

2.5.3根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法。

2.5.4正确选择母材和焊接材料；调整焊条药皮或焊剂的化学成分，降低熔渣的熔点和粘度，能有效地防止夹渣。

3结束语

在未来各项工程的建设中，如何提高焊接质量，避免常规缺陷的产生；如何制定预防措施，对焊接技术工作者是一项必须面对的课题。为了确保在焊接过程中焊接接头的质量符合设计或工艺要求，应在加强焊接前和焊接过程中对被焊金属材料的可焊性、焊接工艺、焊接规范、焊接设备和焊工的操作焊接过程中的质量监督检查工作，保证焊接程序和工艺参数要求。将以上措施做好，从源头上防止焊缝缺陷的产生，可以有效的提高焊接的质量。

参考文献

[1]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第1卷）.机械工业出版社

[2]赵永宁 邱玉堂.火力发电厂金属监督.中国电力出版社

[3]中华人民共和国国标.金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明《GB6417-86》

第7篇：焊接材料范文

基金项目：本文系吉林省教育科学规划项目（项目编号：GB13268）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）15-0013-02

现代焊接技术是一门多学科交叉融合的应用性先进技术，是制造业重要的关键技术，[1]机械制造和金属结构制造行业急需大量的焊接工程高级专门人才。目前，国内对该类人才的培养基本由材料成型及控制工程（以下简称“材料成型”）和焊接技术与工程（以下简称“焊接”）两个专业承担，开设以上两个专业的本科院校上百所。随着高等工程教育改革的深入，高等本科院校根据自身的办学定位和优势对这两个专业不断地进行改革尝试。为了更好地促进专业改革，本文研究了国内院校“焊接”和“材料成型”专业人才培养的基本情况，通过梳理总结指出目前存在的问题，剖析了“焊接”与“材料成型”专业人才培养目标的差异性，以明晰两个专业的未来发展走向，使培养的专业人才更加适应国家经济建设和社会发展的客观需要。

一、存在的问题[2-5]

根据资料统计，国内多数学校的“材料成型”专业由热加工领域的1～3个原有专业整合形成。整合主要体现在专业基础课方面，而在专业课方面出现了两种培养模式：一是设置专业平台课按专业方向模块培养，主要专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net依托自身优势设置了铸造、模具和焊接等其中的一到三个；二是实行通才教育。还有一些院校由原机械类专业合并，涵盖热加工领域知识后形成。而目前开设“焊接”专业的院校已达16所，它是继国家保留哈尔滨工业大学焊接工艺及设备专业，并整合为焊接技术与工程专业之后，国内其他高校逐渐从“材料成型”专业分离出来形成的。

通过对众多高校人才培养方案的研究发现：对于“材料成型”专业，虽然拓宽了基础，但仍存在专业方向模块培养过窄的弊端以及实施通才式教育的缺陷。对于“焊接”专业，因承袭了原有焊接工艺及设备专业的培养思路，知识能力结构培养过窄、过深的弊病更加明显。究其原因在于没有从铸、锻、焊、模具和冲压等技术进步，以及行业未来发展趋势对人才需求变化的高度去准确理解这两个专业各自的内涵和外延，缺乏对“焊接”和“材料成型”专业人才培养目标进行深度解析，导致人才培养目标不够明确，出现了两个专业知识能力体系偏窄、不系统、不完善等现象。对于“材料成型”专业学生来说，戴上了知识大帽子，却成为了能力单一的专才，或能力弱的庸才，或无能力的偏才；而对于“焊接”专业学生来说，则戴上了知识专一的帽子，成为了能力单一、适应性差的窄才。

二、专业依托的学科发展趋势及行业需求分析

材料是国民经济的支柱，是社会进步的物质基础和先导。[6]随着社会和科技的进步，对材料的力、光、电、磁、声及热等特殊性能及其耦合效应的要求，对材料的高强、高韧、耐热、耐磨和耐腐蚀等性能的要求，以及对材料与环境协调性的要求都在日益提高。通过在微结构不同层次上的材料设计以及在此基础上的新材料开发，复合化、低维化、智能化和结构功能一体化的新材料在生物、信息、能源和生态环境等领域不断涌现。

材料是以一定使用性能和经济价值进入社会应用领域。材料通过加工制成结构件、设备及装备，在冶金、机械、化工、建筑、信息、能源和航天航空等工业领域得到了广泛应用。因此，现代社会大量的需要掌握材料加工技术的人才。

材料加工的范围包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。大量的新材料的涌现推动了材料加工过程向智能化、自动化、集成化和超精密化技术方向迈进。现代材料加工已超越传统冷、热加工的范畴，与材料学、材料物理与化学、力学、机械学、电学、控制学和计算机科学，以及新型高性能材料的研发有着相互依存和彼此促进的密切联系，并成为再制造工程的关键技术支撑之一。因此，只有掌握多学科交叉知识，并具有综合应用能力和创新能力的高级工程人才，才能满足现代材料加工行业对人才的需要。

材料加工工程学科主要研究材料的外部形状和内部组织与结构形成规律和控制技术。[6]当代材料加工技术和相关工专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程问题包括：材料的表面工程、材料的循环利用、材料加工过程模拟及虚拟生产、加工过程及装备的自动智能集成化、材料加工过程的在线检测与质量控制、材料加工的模具和关键设备的设计与改进以及再制造快速成形理论与技术等。

材料加工工程学科的发展方向是：液态凝固成型、固态塑性成型、粉末成型、材料的净或近净成型等精密成型与处理、维纳加工、多场协同作用下的加工、表面工程、特种和异种材料连接、加工过程的模拟与智能化控制、材料循环再生利用技术，以及针对体积损伤零件及新品零件的三维快速成型技术等。[6]

教育部在20世纪末从铸、锻、焊、模具和冲压等技术发展进步，以及行业未来发展趋势对人才需求变化的高度，为适应21世纪国家经济建设和社会发展需要，在材料类专业中设置了“焊接”专业，而在机械类专业中设置了“材料成型”专业。[7]

三、两个专业人才培养目标的差异性分析

了解两个专业的学科门类、专业类以及专业依托的基本学科，准确理解基本学科内涵、专业名称内涵、相关学科以及学科间的联系，对于研究专业人才的培养极为重要。

1.“焊接”专业人才培养目标分析

“焊接”专业属于材料类专业，材料类专业的共同特征是以材料科学与工程为基本学科。该学科研究各类材料的组成及结构、制备合成及加工、物理及化学特性、使役性能及安全、环境影响及保护、再制造特性及方法等要素及其相互关系和制约规律，并研究材料与构件的生产过程及其技术，制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。[6]“焊接”专业人才培养应体现材料学科与工程学科的基本内涵，并侧重研究焊接结 构件的生产过程及其技术。

焊接技术工程追求优良的宏观性能，但是工程结构的宏观性能与结构材料的微观组织之间存在必然的联系，宏观性能的优劣取决于材料微观组织的状况。从材料连接的微观角度考虑，焊接机理复杂，加热热源、材料成分、母材的组织与性能、焊接应力与变形等因素对焊接质量影响极大，须以实验科学为基础，既重视具体细节问题，又考虑众多影响因素，通过改变材料微观组织来获取优异宏观性能。“焊接”专业是以连接技术为手段、以材料结构为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的工科专业。

因此，“焊接”专业的人才培养目标应为：培养具备材料科学、力科学、机械科学、电科学、控制科学和计算机科学等基础知识和应用能力，能够在焊接工艺及设备、焊接生产、焊接质量控制与检测、焊接过程自动化控制等领域从事科学研究、技术开发、设计制造、生产组织与管理等工作，具有实践能力和创新意识的高级科技人才。

2.“材料成型”专业人才培养目标分析

“材料成型”专业属于机械类专业，机械类专业的共同特征是以机械工程为基本学科，该学科主要围绕各种机械产品与装备，开展设计、制造、运行、服务的理论和技术研究。[6]“材料成型”专业人才培养应体现机械工专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程学科的基本内涵，侧重研究机械产品及装备的材料成型及控制工程技术。

材料成型及控制工程技术是指“材料”成型，而非“构件”成型。它通过控制外部形状和内部组织结构，使材料变成满足使用功能和服役寿命预期要求的各种零部件及成品。材料成型方法采用液态凝固成型、固态塑性成型、粉末成型、材料的净或近净成型等精密成型与处理、材料连接以及三维快速成型技术等。它不仅指成型工艺，而且还要对成型过程实施在线检测与质量控制。“材料成型”专业包含材料的成型设计、成型工艺和成型质量控制。对于设备的电控设计研究则不包含在本专业。

因此，“材料成型”专业的人才培养目标应为：培养具备机械科学、材料科学、力科学、电科学、控制科学和计算机科学等基础知识和应用能力，能够在材料加工理论、成型工艺及装备、材料成型过程自动控制和先进材料工程等领域从事科学研究、技术开发、设计制造、生产组织与管理，具有实践能力和创新意识的高级科技人才。

3.两个专业人才培养目标的辨析

“焊接”和“材料成型”专业分别属于两个不同专业类，应以充分体现各自专业类的鲜明特征作为确立各自人才培养目标的基石。通过分析“焊接”和“材料成型”专业的人才培养目标，可以得出如下结论：第一，专业依托的基本学科不同。前者依托材料科学；后者依托机械科学。第二，对相关学科重要性的排序不同。前者相关学科的排序为力科学、机械科学、电科学、控制科学和计算机科学；后者相关学科的排序为材料科学、力科学、电科学、控制科学和计算机科学。第三，二者研究的知识领域不同。前者研究焊接工艺及设备、焊接生产、焊接质量控制与检测、焊接过程自动化控制等领域；后者研究材料加工理论、成型工艺及装备、材料成型过程自动控制和先进材料工程等领域。第四，研究的对象不同。前者研究构件；后者研究机械产品及装备。

虽然两个专业都属于材料加工工程学科范畴，材料成型及控制工程技术涵盖材料连接技术，但是根据对“材料成型”专业人才培养目标的分析可以看出，“材料成型”专业从机械工程学科的角度出发，侧重培养掌握专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net材料成型及控制工程技术的人才，而“焊接”专业从材料科学与工程学科的角度出发，侧重培养掌握焊接技术与工程的人才。需要指出的是，“材料成型”专业的知识体系应包含焊接核心知识，能力体系应包含焊接应用能力。两个专业对焊接知识能力要求的范围广度和内容深度存在较大差异。由此可见，“焊接”和“材料成型”专业的人才培养目标存在重大差异。

四、人才培养目标的专业特色分析

高等本科院校在确立这两个专业的人才培养目标时，应在符合高等工程教育基本要求的前提下，充分体现专业类的明显特征，根据自身在全国高校同专业中所处的位置确定专业办学定位，即确定人才培养目标为科学研究精英型、科学研究和工程技术复合型，还是工程技术应用型。同时还应根据办学历史形成的专业办学优势，例如依托的行业等，并结合地方经济建设需要，使人才培养目标体现出明显的办学特色。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.中华人民共和国学科分类与代码国家标准（GB/T 13745-2009）[M].北京：中国标准出版社，2009：31-40.

[2]邹家生，朱松，郭甜.以特色专业建设为契机全面提高我国高校人才培养质量——以江苏科技大学焊接技术与工程专业为例[J].江苏科技大学学报（社会科学版），2011，11（1）：102-107.

[3]孙凤勤.“材料成型及控制工程专业”人才培养规格[J].华北航天工业学院学报，2001，11（2）：21-24.

[4]常庆明.材料成形及控制工程专业人才培养模式的探讨[J].科技信息，2012，（5）：402-407.

[5]陈拂晓，张柯柯，郭俊卿，等.普通工科院校材料成型及控制工程专业人才培养方案构建与实践[J].科技咨询，2008，（6）：116-117.

[6]国务院学位委员会第六届学科评议组.学位授予和人才培养一级学科简介[M].北京：高等教育出版社，2013：120-137.

第8篇：焊接材料范文

进入21世纪，我国经济形势大好，随着各采油厂注水站改造的发展，特别是各大油田的注水管网的建设和长输管道建设的到来…这些无一不向我们提出了需要优质的高效的焊接工艺方法，也随之提出了需要优良的焊接设备和优质的焊接材料。

一、注水管道对材质、焊缝的基本要求

一是一条具有与母材相匹配的化学成分，常规机械性能，有足够韧性储备，合理金相组织的焊缝。

二是一条低氢焊缝。

三是一条抗腐蚀的焊缝。

四是一条焊接缺欠极少的焊缝。

为了满足这样一条环焊缝的性能，并非仅仅是实施焊接单位一家所能实现的，它必须集焊接材料制造厂家、焊接设备制造厂家、实施焊接作业的单位等共同努力才能完成一条安全、适用、经济的放心焊缝。

二、焊接材料、焊接工艺方法的选择

一般地选择焊接材料总是首选考虑“强度”问题，一是高强匹配，一是等强匹配，再就是低强匹配。笔者认为强度选取以等强匹配为好。但对某些有再热裂纹或外拘束度较大的情况下，焊接材料的选取以名义抗拉强度稍低于母材抗拉强度为宜。在大口径、厚壁高强度的野外管道组焊时，其组装应力等不可避免较大，则在考虑使焊缝有更高的韧性储备，选择低强匹配是有好处的，而实际工程经验告诉我们施焊得到的环焊缝其抗拉强度一般不会低于母材的名义抗拉强度。

在化学成分选取上对于一般碳钢，低合金钢的焊接并不要求焊缝金属的化学成分完全与母材一致，只力求做到趋于近似则行。在输送介质含碱性高，特别是含硫化氢、二氧化碳或水分较高时，则应要求焊缝的硫、磷含量越低为好，同时也应对锰含量给出必要的上限限制。

在焊接材料选取时对于焊缝最终获得的韧性储备是比较难于处理的，所以从安全性与经济性来考虑韧性要求是基本出发点，从安全性的角度希望有更高的韧性储备，而从经济性出发又不希望过高的韧性要求。所以工艺人员更多的是依靠自身的经验和见解来确定韧性的大小，这就更增加了确定韧性指标的难度。一般说来，随着强度升高，则韧性降低，但注水管线，对韧性的技术要求总的趋式是随着用钢强度级别的提高、壁厚、口径增加对韧性要求也越高，要想管线环焊缝达到与母材韧性值相同这是难于实现的。这还需要通过大量工程实践经验总结、积累、并结合科学研究来实现。

实践中得知焊接的方法对提高或保证焊缝的韧性储备也有依赖关系，可能在使用什么样焊接方法来确保焊缝韧性储也是一个值得思考的问题。如全自保药芯焊丝半自动焊，往往在车间内较精心施焊可得焊缝其冲击韧性值均能达到相关的要求值。而在野外焊接后，其冲击韧性值会产生个别试件冲击值很低而且数据离散度极大状况。这个现象笔者认为这就与焊接方法本身固有的特性有关，当管壁厚度较厚，坡口必定较深，而药芯在内，金属皮在外，药芯中某些物质其熔点高于金属，这样热量的供给是从外致内，如果在某一位置或时刻只要焊工操作不太合适应会造成药芯中某些物质未能充分熔溶参与应该的冶炼反应，致使焊缝中产生一些球状氧化物。同时这和焊接方法，使用电流值都比较大，要求前进速度快，是否在某一时刻被迫降低了速度造成大的线能量，一方面使晶粒粗大，另一方面形成较多的上具氏体组织。这样取得的试件的冲击值必然会大大降低。

当然为了提高焊缝韧性储备，也可采取后天弥补的办法，那就是焊后热处理。然而由于管子口径大，壁厚及施工条件、工程进度、工程成本等因素。要在大口径、大厚壁、管道环焊缝实施口口焊后热处理是否现实，如何确定和保证管道环焊缝的韧性储备值尚是施工焊接中应极为重视并进一步研究探讨的问题。

对注水管道而言希望得到低氢焊缝。其一是要充分考虑导致焊缝延迟裂纹的问题，二是由于施工后对焊口保护的问题。当然导致延迟裂纹的产生是三大因素。钢种的淬硬倾向；焊接接头的含氢量及分布；焊接接头的拘束应力。在我们的实践中产生管道焊缝破裂绝大多数是氢所致。也告诉我们焊接接头的含氢量越高，裂纹的倾向越大。焊接中氢来源是多方面的，从焊接材料来看实芯焊丝气保焊焊缝中的氢含量是极低的。其次是采用低氢型焊条，而采用纤维素型焊条所得到的焊缝含氢量是很高的。所以笔者认为在注水管道不宜采用全纤维素焊条焊接，在焊接工艺操作中防止和消除氢也应该是极为重要的。当然焊后仍可采取相应的消氢处理，但在注水管道工程中会带来诸多不便，只要这一问题处理得好，氢致延迟裂纹这一潜再危险就会大大降低。

三、焊接工艺问题

首先焊接工艺评定的试验条件应尽量与实际条件一致，一般情况工艺评定的环境条件组对情况与实际是有很大的差异的，所以试验中的工艺参数是否符合实际条件均应给予考虑，只有尽可能模拟实际条件工艺评定才有较好的针对性；其次是试验的结果要稳定可靠，具有较好的重复性，获得能指导生产实际的结论，因此应严格试验条件，防止随意性。

焊接工艺评定是指导性的技术文件，施焊单位尚应依据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书（或称焊接执行工艺规程）这一程序是极为重要的过程。只有施工单位的焊接技术人员才最清楚，施焊时的各种环境条件本单位的焊接设备状态，本单位焊接工人的技术水平，所编制的焊接作业指导书才不会是焊接工艺评定的翻版。焊接作业指导书应是依据焊接工艺评定提供的要求条件及工艺参数结合实际的环境，组对的条件并根据长期焊接施工的经验在合理的范围内对工艺参数适当调整，确定焊接时的各种必备条件及要求都应该是在焊接作业书中给予回答和解决。

有了正确完整的焊接工艺评定、焊接作业指导书后应就成为一种工艺纪律，如何执行工艺纪律就是能否定获得优质焊缝的关健，不允许有随意性。不能认为焊缝经无损检测无超标缺欠，速度又快就是满意结果。如随意使用焊接工艺参数也可能焊出无超标缺欠的焊缝，这是片面而低层次的认识，而实质上工艺中的要求条件、规定的工艺参数不仅是保证获得一个无焊接缺欠的焊缝，更是要保证得到一个满足各种力学性能，化学性能及使用性能等的优质焊缝，然而这些性能无损检测是无法检测出来的。特别是随着半自动焊、自动焊在管道施工中更大范围的推开使用，如何严格工艺纪律执行工艺参数显得更为重要。

四、焊接方法及设备

无论采用什么样的焊接方法其前提是在保证焊缝质量的基础上做到效率高又经济来选择。从经验的角度来看，当管径在114mm以下，管壁厚度在12mm以下其管材强度不太高时，沟下组焊采用手工焊为首选。当管径大于114mm以上，管壁厚度大于20mm，其管材强度较高时，应以钨极氩弧焊打底507填充盖面为首选。从目前焊接设备情况来看满足手工焊工艺的焊机国内产品如：奥泰焊机、时代焊机、熊谷焊机及山区移动要求的重庆运达公司的气油发动机轻型手弧焊等均是可选的设备。

第9篇：焊接材料范文

关键词：焊接后热处理；焊接残余应力；应力腐蚀

目前，在我国石油化工行业，安装大型设备都采取现场安装。现场安装的工程常用到焊接工艺。焊接工艺对材料的局部加热，会产生瞬间高度集中的温度，使得材料产生不均匀的现象。由于应力过大，出现了屈服极限。焊后的材料有着很强的焊接残余应力。残余应力会出现应力腐蚀，会影响到压力容器的使用。

应力腐蚀只会在特定的环境中出现，必须存在应力才会出现应力腐蚀裂纹。应力腐蚀断裂属于滞后的破坏，有着低应力、脆性的特点。在我国石油化工行业，应力腐蚀开裂的现象时常发生，因为金属材料内的腐蚀介质和拉应力共存。目前，在石油化工行业，普遍在焊接冷却后用退火的方法来消除残余应力。但是，焊接冷却更容易产生残余应力，反而浪费资源增加了焊接残余应力。焊接后热处理的技术，能够尽快的消除残余应力。焊接后热处理的方法，先将金属材料预热到热处理的温度，在焊接时保持这样的温度，直到焊接完成以后才开始缓慢的将材料冷却下来。这样的方式，可以将焊接残余的应力降低下来，从而提高金属材料的抗应力腐蚀性。

1、实验部分

1.1实验方案

在实验过程中，实验材料选择石油化工行业最常见的20g钢板，厚度大概为14mm。为了实验方便，须将这块钢板切成三份。每份的形状都是中间有V型坡口，宽度为10mm，没有开到底，而在底部预留3mm的厚度。三份即为三块试件。从中选择第一块试件，手工电弧焊接，为正常焊接状态，即110A电流、36V电压、140mm/min焊速。第二个试件预热达到300℃的温度，并在稳定加热的情况下使用和第一个试件一样的焊接参数进行焊接。第二个试件在焊接完以后，要放进保温棉内进行缓慢的冷却，焊接后热处理为300℃温度。第三块试件预热达到500℃温度，焊接后放进保温棉内逐渐的冷却，焊接后热处理为500℃温度。之后利用小盲孔的方法来测算每一个试件内的残余应力。从试件焊缝影响区内，选取部分的金属，将其做成测腐蚀的试样，分别放入稀盐酸和碳酸钠溶液内，用便携式的瞬时腐蚀测量仪测算腐蚀试样处于溶液内的腐蚀速率。

1.2测算应力

将试件1、2、3分别利用小盲孔法来测算其试件内的应力，试件的贴片间距大概为10mm，具体贴片位置见下图。

通过表一，我们得出，在正常焊接状态的试件，它的焊接周围残余的拉应力平均值是 =144.4MPa， =76.2MPa。300℃后加热处理的试件，它的焊接周围残余的拉应力平均值为 =46.6MPa， =25.2MPa。300℃后加热处理的试件与正常焊接状态的试件相比，纵向焊接残余的拉应力降低了68%，横向降低了62.1%。500℃后加热处理的试件，焊接周围残余的拉应力平均值为 =33.6MPa， =17.6MPa，和正常焊接状态的试件相比，纵向焊接残余的拉应力降低了76.1%，横向降低了76.4%。

1.3测算腐蚀速率

在三块试件的焊缝处分别取下25mm×15mm左右大小的试样，分别将其放在碳酸钠和稀盐酸溶液内。在处于室内基本温度的条件下，使用便携式的腐蚀测量仪来测算各试件在酸、碱溶液内的平均腐蚀速率。基本数值如下表。

从该表所计算出的数值中，我们可以发现，热处理温度500℃的试件，比正常焊接和300℃温度热处理的试件在酸、碱性溶液的平均腐蚀速率要低。300℃热处理试件在酸性溶液中，其应力腐蚀降低了30%，而在碱性溶液内降低31.7%。500℃热处理试件在酸性溶液中应力腐蚀降低了49%，碱性溶液内降低了50%。

2、机理分析

2.1焊接后热处理会降低焊接残余应力

在对金属材料焊接前，需要通过预热将试件本身的温差缩小。在焊接时，持续的加热试件，会造成整个试件出现变化平缓的温度值。因而在焊接过程中，焊缝和母材就会减少不均匀的变量。焊接完成后，用保温棉加以冷却，焊接中残余的热量会稳定整个试件。焊缝和母材的温度差并不大，整体在冷却变形时，就会均匀变形，从而减少了焊接的残余应力。因此，焊接后热处理的温度越高，那么焊接过程中母材和焊缝之间的温度差就会减小，从而减少了焊接的残余应力。

2.2 焊接后热处理能够降低应力腐蚀速率

金属材料内部的腐蚀介质和残余拉应力共同影响下，就会出现应力腐蚀开裂的现象。而阳极金属会在其中不断的溶解，以至于形成和扩展了应力腐蚀的裂纹。应力腐蚀的过程中，可以将残余拉应力视为作用应力，因为残余拉应力会让金属处于腐蚀介质内发生钝化膜错位，一旦出阳性金属，就会加快应力腐蚀的开裂速度。试件倘若经受过焊接的热处理，就可以相应的减少拉应力的数值，避免了破坏金属表面的钝化膜，降低应力腐蚀速率。这样的话，就使得应力腐蚀开裂大大减少。从而就能提高焊件抗应力的腐蚀能力。

结束语：

本文通过对三块20g试件进行不一样温度的焊接后热处理，然后利用小盲孔法来测算每个试件内的应力，并对试件在酸、碱溶液内的平均腐蚀速率进行分析。最终通过实验数据表明，试件焊接后热处理的温度越高，那么消除金属内的残余应力效果就会更好。而焊接后热处理的温度越高，那么金属材料的抗应力腐蚀能力也会更好。从而为石油化工行业解决金属材料内的残余应力、提高金属材料的抗应力腐蚀性能提供了实践依据。

参考文献：

[1]李金权，王茂廷，李均峰.焊接后热处理对金属材料抗应力腐蚀性能的影响[J].热加工工艺.2009，（7）.