不锈钢的焊接性分析不锈钢和耐热钢的种类繁多主要以合金成分为CrNi。一般来讲只有ω(Cr)>12%时才能在大气环境下不发生锈蚀增加Ni或提高Cr含量耐蚀性或耐热性均可提高。不锈钢和耐热钢按材料供应状态的组织可分为以下五种类型即铁素体刚、马氏体刚、铁素体-奥氏体双相钢和沉淀硬化钢。不锈钢的腐蚀形式主要有均匀腐蚀和局部腐蚀局部腐蚀包括晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等。而╱奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti熔焊时的焊接缺陷主要有(1)晶间腐蚀防止措施①选择超低碳[w(C)<0.03%]或添加钛和铌等固碳元素的焊接材料②形成奥氏∩体-铁素体双相组织的焊缝③合理选择焊接工艺减少敏化温度范围的停留时间④焊后将◤工件加热到1050~1150℃固溶处理后淬火使晶界上的碳化物溶入晶粒内部形成均匀奥氏体组织。(2)应力腐蚀对于不锈钢来说应力腐蚀断◣裂的部位通常不存在均匀腐蚀断裂往往以点蚀缝隙腐蚀为起始点。防止措施双相不锈钢焊接接头具有优良的耐应力腐蚀性能︻主要是因为以下几点1)双相不锈钢的屈服强度比奥氏体不锈钢高产生表面滑移所需要的应力水平高在相同的腐蚀介质中双相不锈钢的表面膜因表面滑移而破坏所需的应△力较大应力腐蚀开裂较难发生。2)双相不锈钢中含有Mo元素Cr含量也很高耐点蚀能力强应力腐蚀开裂缺乏起始点。3)双相不锈钢的两个电极电位不同裂纹在不同相和相界的扩展机制不同对裂纹¤的扩展起到阻止或抑制作用应力腐蚀开裂的发展速度缓慢。尤其是在熔合区附近的热影响区中应控制母材和焊缝的相比例以获得合适的δ/γ双相组织。(3)点蚀最◥容易产生点蚀的部位是熔合区因该区域化学成分极不均匀。焊缝中心部位也会产生点蚀其主要原因是CrMo的偏析。防止措施实验证明提高Ni的含量晶轴中CrMo的偏析减▓少因此采用高Ni焊丝对防止点蚀有利。此外还要考虑母材的稀释作用采用超合金话的焊丝以保证焊丝金属中含有足够的合金元素而不能采用≡自熔焊接。(4)热裂纹与一般钢结构相比奥氏体不锈钢焊接时更容易产生热裂纹并以结晶裂纹为主有时也可能㊣出现液化裂纹。这是因为1)奥氏体不锈钢的》热导率小和线膨胀系数大在焊接局部加热和冷却下接头在冷却过程中易形成较㊣ 大的拉应力2)奥氏体不锈钢易于联生结晶形成方向性强的柱状晶组织促使№形成晶间液膜3)奥氏体钢焊缝的合金成分组织复杂SPSnPb等杂质元素或者SiNb等有线溶解度元素都可能形成低熔点共晶液△膜导致产生热裂纹。防止措施焊缝成分对奥氏体钢的热裂纹敏感性有决定性影响因为它直接影响液态金属及合金的凝固模式。只有合金以FA模式凝固时形成☉的初生δ相呈蠕虫状能阻碍γ相枝晶的◣充分发展细化晶粒减少元★素偏析因而热烈倾向『最低。焊缝组织构成对奥氏体的热裂纹倾向∴有很大的影响。由奥氏体和少量的铁素体构成的焊缝组织比单相奥氏体组织的抗裂性能好。因为单相得奥氏体焊缝金属合金化程度高奥氏体非常稳定焊接时易形成方向性强的粗大柱状晶会促进有害杂质∑SP的偏析易于形成连续的晶间液态夹层从而增大热裂纹的倾向。对于Ni的质量分数低于15%5%左右的奥氏体钢如果能使焊缝存在少量的δ铁素体那么可以大幅度提高焊缝金属的抗裂纹能力。

铜的焊接性分析铜及铜合金具有优良的导电性、导热性、延展性以及在某些介质中良好的抗腐蚀性能因而成为电子、化工、船舶、能源动力、交通等工业领域中换热管道、导电装置及抗腐蚀部件的优选材料。铜及铜合金的种类和性能按化学成分和表面颜色可将铜及其合金分为纯铜、黄铜、青铜及白铜四大类别工业纯铜中常见的杂质元素有ω 氧、硫、铅、砷及磷等。

少量的杂质元素能完全固溶与铜中对铜的ξ 塑性变形性能影响不大。但当杂质元素含量超过其在铜中的溶解度而出现多想结构时将显著降低铜的各种性能如铅、氧、硫与铜形成的低熔点共晶组织◎分布在晶界上增加了材料的脆性和焊接热裂纹的敏感性。用于制※造焊接结构的铜材要求其含铅的质量分数小于0.03%含铋量小于0.03%含氧和含硫硬分别小于0.03%0.01%。磷虽然也可能与铜形成脆性化合物但当其含量不超过它在室温铜卐中最大溶解度时可以为一种良好的脱氧剂。纯铜在退火状态下具有很好的塑性但强度低。经冷加工变形后强度可以提高一倍但塑性降低若干倍。加工硬化的纯铜经550~600℃退火后可使塑性完全恢复。铜及铜合金熔焊时已出现的缺陷主要有1)难于熔化及形成。焊接铜及铜合金时当采用与同厚度低碳钢一样的焊接参数母材就很难熔化填充金属也与母材不易熔合这与铜及铜合金的热物理性能有关。铜的导热率比铁大7~11厚度越大散热越快越难达到熔化温度热影响区也宽。采用热能量密度低的焊接热员进行焊接时如氧乙炔焊和焊条电弧焊需要进行高温预热。采用氩弧焊必须采用强规范才能熔化母材否则需要高温预热后才能进行焊接。2)热烈倾向大。铜及铜合金中存在氧、硫、磷、铅、铋等杂︽质元素铜能与它们形成多种低熔点共晶物这些低熔点共晶在熔池结〖晶过程中分布在树枝晶间或晶界处使铜和铜合金有明显的热脆性。

在杂质中氧的危害最大它不但在冶炼¤时以杂质的形式存在于铜内在以后的轧制加工和焊接过程中都会以Cu2O的形式存在于焊缝金属中。而且Cu2O能与Cu形成熔点略低于铜的低熔共晶物会导致焊接热裂纹的产生。3)气孔严重熔☆化焊接铜及铜合金出现气孔的倾向比低碳钢要大得多所形成的气孔几乎分布在焊缝的各个部位。气孔的形成主要与氢、氧和氮在铜中的溶解有关①而且熔池凝固时间短也加剧了气孔的形成倾向。4)接头性能下降。铜及铜合金在熔焊过程中由于晶粒严重长大杂质及有害元素♂的参入有益合金元素的氧化、蒸发等使接头性能发生很大的变化。(1)塑性严重变坏焊缝与热影响区晶粒变粗、各种脆性的易熔共晶出现于晶界使接头的塑性和韧性显著下降。(2)导电性下降铜中任何元素的掺入都会使其↑导电性下降。因此焊接过程中杂质和合金元素的溶入都会不同程】度低降低接头的导电性能。(3)耐蚀性能下降铜合金的耐蚀性能是依靠锌、锡、锰、镍、铝等元素的合金化而获得的熔焊过程中这些元素的蒸发和氧化烧损都会々不同程度地使接头耐蚀性能下降。