工件材料与焊接的影响工件的材料是焊接方式和参数的最 重要的影响因素；一些特殊材料在 焊接时有其特殊的要求。低碳钢的焊接性 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以， 通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬 火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好 ，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热 ，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过 程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良 。 总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的 钢种，所有焊接方法都能适用于低碳钢的焊接。低碳钢手弧焊焊条的选用 常用低碳钢Q235的抗拉强度平均 值为417.5MPa，根据等强度原则 ，与之匹配的焊条应为E43系列。 几种不同钢号的低碳钢手弧焊时焊 条的选用，见下页钢 号一般结构选用的 焊条型号动载荷、复杂、厚板 结构，锅炉受压容器， 低温焊接 选用的焊条型号施 焊 条 件Q235E4313，E4303， E4301，E4320， E4311E4316，E4315 （E5016，E5015 ）一般不预热Q255一般不预热Q275E4316，E4315E5016，E5015厚板结构预热150 以上08、10、 15、20E4303，E4301， E4320，E4311E4316，E4315 （E5016，E5015 ）一般不预热25E4316，E4315E5016，E5015厚板结构预热150 以上20g，22gE4303，E4301E4316，E4315 （E5016，E5015 ）厚板结构预热100 15020RE4303，E4301E4316，E4315 （E5016，E5015 ）一般不预热CO2焊丝的选用 实芯焊丝选用牌号为H08Mn2Si和 H08Mn2SiA两种，焊后熔敷金属 强度偏高。 药芯焊丝选用牌号为YJ502-1、 YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4。低碳钢在低温的焊接严冬条件下焊接低碳钢结构时，由于焊接接头的冷却速度 快，使裂纹倾向增大，特别是厚大结构的第一道焊缝容易 开裂，为此必需采取如下工艺措施： 1）焊前预热，焊接过程中严格保持层间温度不应低于预 热温度。 2）采用低氢或超低氢焊接材料。 3）定位焊时加大焊接电流，减慢焊接速度，适当增加定 位焊缝的截面积和长度，必要时进行预热。 4）整条焊缝应尽量连续焊完，避免中断。 5）不应坡口面以外的母材上进行引弧，熄弧时需填满弧 坑。 6）尽可能不在低温条件下进行弯板、矫正和装配焊件。低碳钢金属结构低温焊接的预热温度 焊件厚度 （mm ）在各种气温下的预热温度30 31505170不低于30时不预热；低于30 时预热100150不低于10时不预热；低于10 时预热100150不低于0时不预热；低于0时预热 100150低碳钢管道、压力容器低温焊接的预热温度焊件厚度 （mm ）在各种气温下的预热温度16173031404150不低于30时不预热；低于30时预热100 150不低于20时不预热；低于20时预热100 150不低于10时不预热；低于10时预热100 150不低于0时不预热；低于0时预热100150注意事项 低碳钢可焊性好,一般不需预热,层间温度过 高,会使晶粒长大,影响接头韧性, ；一般要 求低碳钢的层间温度在250度以下 经验上，100，摸上去手能感觉；250，手靠上去，热气腾腾；350，人靠过去，脸都感觉发热 ！ 中碳钢的焊接性 中碳钢的碳的质量分数为0.25%0.60%。当碳 的质量分数接近0.25%而含锰量不高时，焊接性 良好。随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。如 果碳的质量分数为0.45%左右而仍按焊接低碳钢 常用的工艺施焊时，在热影响区可能会产生硬脆 的马氏体组织，易于开裂，即形成冷裂纹。 焊接时，相当数量的母材被熔化进入焊缝，使焊 缝的含碳量增高，促使在焊缝中产生热裂纹，特 别是当硫的杂质控制不严时，更易出现。这种裂 纹在弧坑处更为敏感，分布在焊缝中的热裂纹于 是与焊缝的鱼鳞状波纹线相垂直。中碳钢焊接时，如何正确地选用焊条 中碳钢的焊接目前大都采用手弧焊。为提 高焊接接头的抗裂性，应选用低氢型焊条 。 个别情况下，也可采用钛钙型和钛铁矿型 酸性焊条，但此时应采取严格的工艺措施 ，如焊前预热、减少熔合比（降低焊缝含 碳量）等 中碳钢手弧焊时焊条的选用 钢 号焊件含碳量 （%）焊接件焊件力学性 能（ ）选用焊条型 号s （MPa ）b （MPa）不要求等强度要求等强度35 ZG27 0 5000.32 0.40 0.31 0.40一般一般315270530500E4303， E4301E4316， E4315E5016， E501545 ZG31 0 5700.42 0.50 0.41 0.50较差较差355310600570E4303， E4301 E4316， E4315 E5016， E5015E5016， E501555 ZG34 0 3400.52 0.60 0.51 0.60很差很差380340645640E4303， E4301 E4316， E4315 E5016， E5015E5016， E5015不锈钢焊条焊中碳钢 特殊情况下，中碳钢焊接时可采用铬镍不 锈钢焊条，如E0-19-10-16（A102）、E0- 19-10-5（A107）、E1-23-13-16（A302） 、E1-23-13-15（A307）、E2-26-21-16（ A402）、E2-26-21-15（A407）等，因奥 氏体焊缝金属的塑性良好，可以减小焊接 接头应力，即使焊件焊前不预热，也可避 免热影响区产生冷裂纹。中碳钢的焊接工艺要点 预热 预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度 ，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措 施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。 通常，35和45钢的预热温度为150250含碳量 再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将 预热温度提高至250400。 若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热 ，局部预热的加热范围为焊口两侧各150200mm 。 焊条 条件许可时优先选用碱性焊条。坡口形式 将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸 件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊 缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。焊接工艺参数 由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最 高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、 慢焊接速度，以减小母材的熔深。焊后热处理 焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特 别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下（动载荷 或冲击载荷）工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为 600650。 若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。奥氏体不锈钢的焊接 奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，常用的熔 焊方法都能进行焊接。但是由于气体保护 CO2焊由于CO2气体的强烈氧化性，使合金 元素烧损严重，所以也没有得到推广应用， 目前实用的焊接方法是手弧焊、埋弧焊和氩 弧焊， 钢 号手 弧 焊氩 弧 焊焊 条焊 丝型 号牌 号1Cr18Ni9TiE0-19-10-16 R0 -19-10-15 E0- 19-10Nb-16 R0- 19-10Nb-15A102 A107 A132 A137H0Cr20Ni10Ti0Cr19Ni9E0-19-10-16 R0 -19-10-15A102 A1070Cr18Ni9TiE0-19-10Nb-16 R0-19-10Nb-15A132 A137H0Cr20Ni10Ti0Cr18Ni9TiE0-19-10Nb-16 R0-19-10Nb-15A132 A13700Cr18Ni10NE00-19-10-16A002H00Cr21Ni1000Cr19Ni11E00-19-10-16A0020Cr17Ni12Mo 2E0-18-12Mo2- 16 E0-18- 12Mo2-15A202 A207H00Cr19Ni12Mo20Cr18Ni12Mo 2TiE00-18-12Mo2- 16 E00-18- 12Mo2Nb-16A022 A212H00Cr19Ni12Mo20Cr19Ni13Mo 3E0-19-13Mo3- 16A2420Cr18Ni12Mo 3TiE0-18-12MoNb- 16A022 A212H0Cr20Ni14Mo300Cr17Ni14M o2E00-18-12Mo2- 16A022H0Cr20Ni14Mo3奥氏体不锈钢的手弧焊工艺 奥氏体不锈钢的手弧焊具有热影响区小、易于保证质量，适应 各种焊接位置及不同板厚工艺要求的优点。焊条有酸性钛钙型 和碱性低氢钠型两大类。低氢钠型的不锈钢焊条抗热裂性较高 ，但成形不如钛钙型焊条，耐腐蚀性也较差。钛钙型焊条具有 良好的工艺性能，生产中应用较普遍。 由于奥氏体不锈钢的电阻率为低碳钢的4倍以上，焊接时产生的 电阻热较大，药皮容易发红和开裂，所以同样直径的焊条焊接 电流值应比低碳钢降低20%左右，焊条长度亦比同直径的碳钢 焊条短，否则焊接时由于药皮的迅速发红、开裂会失去保护而 无法焊接。 施焊时，焊条不应作横向摆动，采用小电流、快速焊，一次焊 成的焊缝不宜过宽，最好不超过焊条直径的3倍。多层焊时，每 焊完一层要彻底清除焊渣，层间温度应低于60与腐蚀介质接 触的焊缝，为防止由于重复加热而降低耐腐蚀性，应最后焊接 。焊后可采取强制冷却措施，加速接头冷却。焊接开始时，不 要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐腐蚀性。 奥氏体不锈钢的钨极氩弧焊工艺 奥氏体不锈钢的钨极氩弧焊适宜于厚度不 超过8mm的板结构，特别适宜于厚度在 3mm以下的薄板、直径在60mm以下的管 子以及厚件的打底焊。 钨极氩弧焊电弧的热功率低，所以焊接速 度较慢，约为手弧焊速度的1/21/3。因此 ，焊接接头冷却过程中在危险温度区停留 的时间长，耐腐蚀性能较差。奥氏体不锈钢焊件焊后的表面处理 为增加奥氏体不锈钢焊件的耐腐蚀性，焊后表面 应进行处理，处理的方法是抛光和钝化。 表面抛光 不锈钢焊件表面如有刻痕、凹痕、粗 糙点和污点等，在介质中会加快腐蚀。如将不锈 钢表面抛光，就能提高其耐腐蚀的能力，表面粗 糙度越细，耐腐蚀性能就越好。因为粗糙度细的 焊件表面能产生一层致密、均匀的氧化膜，保护 内部金属不再受到氧化和腐蚀。 钝化处理 钝化处理是在不锈钢的表面人工地形 成一层氧化膜，以增加其耐腐蚀性。