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第十二章 常用金属材料的焊接
§ 12-1　金属的焊接性
§ 12-2　常用焊接工艺措施
§ 12-3　非合金钢的焊接
§ 12-4　低合金高强度结构钢的焊接
§ 12-5　珠光体耐热钢的焊接
§ 12-6　低合金低温钢的焊接
§ 12-7　不锈钢的焊接
§ 12-8 铸铁的焊补
§ 12-9　铝及铝合金的焊接
§ 12-10　铜及铜合金的焊接
§ 12-1　金属的焊接性
一、焊接性的概念
金属的焊接性是金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。也就是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，焊接成符合设计要求，满足使用要求的构件的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。
二、影响焊接性的因素
1. 材料方面
2. 焊接方法及工艺方面
3. 构件类型方面
4. 使用条件方面
三、焊接性的评定方法
1. 碳当量法
钢材的化学成分对焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向有直接影响，因此，可用化学成分来间接估算其焊接性。
在钢材的各种化学元素中，对焊接性影响最大的是碳，碳是引起淬硬及冷裂的主要元素，故常把钢中含碳量的多少作为判断钢材焊接性的主要标志。钢中含碳量越高，其焊接性越差。
2 . 斜Y形坡口焊接裂纹试验
斜Ｙ 形坡口焊接裂纹试验的试件形状和尺寸
１，３—拘束焊缝　２—试验焊缝
§ 12-2　常用焊接工艺措施
一、预热
1. 预热的作用
降低焊后冷却速度，对于给定成分的钢种，焊缝及热影响区的组织和性能取决于冷却速度的大小。
2. 预热温度的选择
应根据钢材的成分、厚度、结构刚度、接头形式、焊接材料、焊接方法及环境因素等综合考虑，并通过焊接性试验来确定。
3 . 预热方法
预热时的加热范围， 对于对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍，一般在坡口两侧各75 ~100 mm范围内应保持一个均热区域，测温点应取在均热区域的边缘。如果采用火焰加热， 测温最好在加热面的反面进行，预热的方法有火焰加热、工频感应加热、红外线加热等。
二、后热
1. 后热的作用
后热的作用是避免形成淬硬组织及使氢逸出焊缝表面，防止裂纹产生。
2. 后热的方法
后热的加热方法、加热区宽度、测温部位等要求与预热相同。
三、焊后热处理
1. 焊后热处理的作用和种类
焊后热处理的主要作用是消除焊接残余应力，软化淬硬部位， 改善焊缝和热影响区的组织和性能，提高接头的塑性和韧性，稳定结构的尺寸。
最常用的焊后热处理是在600 ~ 650℃范围内的消除应力退火和低于Ac1点温度的高温回火。
2. 焊后热处理工艺及方法
（1）整体热处理
焊件进炉和出炉时的温度应在300℃以下，300℃以上的加热和冷却速度与板厚有关，应符合下式要求：
v≤200×25/ δ
式中　v———冷却速度（℃ /h）；
δ———板材厚度（mm）。
（2）局部热处理
筒体的加热宽度与筒体半径、壁厚有关，可按下式计算：
式中　B———筒体加热宽度（mm）；
R———筒体半径（mm） ；
δ——— 筒体壁厚（mm） 。
3. 焊后热处理的应用
（1）母材金属强度等级较高，产生延迟裂纹倾向较大的普通低合金钢。
（2）处在低温下工作的压力容器及其他焊接结构，特别是在脆性转变温度以下使用的压力容器。
（3）承受交变载荷工作， 要求疲劳强度高的构件。
（4）大型受压容器。
（5）有应力腐蚀和焊后要求几何尺寸较稳定的焊接结构。

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