焊接材料精选(九篇)

第1篇：焊接材料范文

Abstract: Welding of metallic materials, commonly known as weldability, is access to quality ease of welded joints under certain welding conditions, also is metal material adaptability in the welding process. Welding of metallic materials is mainly determined by the organization and properties of welded joints. This article focuses on the welding technology of the carbon steel, low alloy steel, stainless steel, cast iron and other metal materials.

关键词：金属；材料；焊接

Key words: metal；material；welding

中图分类号：TG44 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0266-01

1碳钢的焊接技术

碳素钢的焊接性主要决定于其含碳量，碳素钢中低碳钢含碳量和合金元素低，强度不高，塑性好，具有优良的焊接性，几乎司以用各种工艺方法进行焊接，不需采用特殊工艺措施即可获得优质焊接接头。低碳钢焊接通常不需要焊前预热，只是在环境温度较低或结构刚性过大时，才考虑预热措施。对于沸腾钢，硫、磷杂质含量较高且分布不均匀，焊接时裂纹倾向较大；厚板焊接时还有层状撕裂倾向。因此，重要结构应选用镇静钢焊接。

中碳钢的焊接，由于中碳的质量分数在0.25%~0.45%之间，与低碳钢相比，其强度较高，淬硬倾向较严重，焊接性比较差必须仔细确定焊接规范并减缓焊后冷却速度，必要时，需进行焊前预热，预热温度约为150~250℃。对厚度大的结构，其预热温度还可提高一些。

高碳钢的焊接，由于高碳的质量分数在0.6%，焊后其热影响区易于出现淬硬组织，在焊接应力或焊接残余应力作用下产生裂纹，故其焊接性很差。焊接结构不应采用高碳钢制造。这类钢的焊接大多是补学修理一些损坏件。必要时必须采用较高的预热温度，小电流、慢焊速焊接，并保持焊后缓慢冷却。

2低合金结构钢的焊接技术

低碳钢的焊接，由于碳质量分数不大于0.25%，有良好的塑性，没有淬硬倾向，焊接性良好。低合金结构钢的焊接性主要取决于其化学成分及强度等级。含碳量及含合金元素量少的低合金钢的焊接性较好。强度等级愈高，合金元素愈多，则焊接性愈差。常用的低强度等级的低合金结构钢，其焊接规范也与低碳钢相当。随着碳当量数的增加，焊接时易出现淬硬组织，产生裂纹，且钢的强度级别越高，冷裂倾向越大。因此，焊前需要预热。

焊接低合金结构钢的常用方法有焊条电弧焊、埋弧焊和CO2保护焊等。钨极电弧焊可用于要求全焊透的管形工件的打底焊。焊接厚板工件如厚壁压力容器，可采用电渣焊。

3不锈钢的焊接技术

不锈钢按空冷后室温组织不同分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等。其中以奥氏体不锈钢应用最广。

焊接结构制造中应用最多的是18-8型（如O Crl 8 Ni9）奥氏体不锈钢，虽然Cr、Ni含量较高，但C含量低，焊接性良好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施。生产中常采用焊条电弧焊和钨极氩弧焊，也可以采用埋弧焊、等离子弧焊。焊条、焊丝、焊剂的选用应保证焊缝金属与母材成分类型相同。焊接时采用小电流、快速不摆动焊，焊后加大冷速，接触腐蚀介质的表面应最后施焊。

铁素体不锈钢焊接时热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化，使焊接接头的塑性、韧性急剧下降甚至开裂。因此，焊前预热温度应在150℃以下，并采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向。

马氏体不锈钢焊接时，在空冷条件下焊缝就可转变为马氏体组织，焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹。如果碳含量较高，淬硬倾向和冷裂纹现象更严重。因此，焊前预热温度为200～400℃，焊后要进行热处理。如果不能实施预热或热处理，应选用奥氏体不锈钢焊条。铁素体不锈钢和马氏体不锈钢焊接的常用方法是氩弧焊和焊条电弧焊。

4铸铁的焊补技术

4.1 铸铁的焊接性铸铁含碳量高，塑性差，组织不均匀，焊接性很差，在焊接时，一般容易出现以下问题：焊后易产生白口组织；焊后易出现裂纹；焊后易产生气孔。因此,在生产中,铸铁是不作为焊接材料的.一般只用来焊补铸铁件的铸造缺陷以及局部破坏的铸铁件。铸铁的焊补一般采用气焊或焊条电弧焊。

铸件焊补常分为热焊法和冷焊法两种。①热焊法：焊前将工件整体或局部加热达600～700℃高温，并在焊接过程中保持该预热温度，焊后缓慢冷却。这种方法可使焊件受热均匀，冷却速度慢，防止产生白口组织及裂纹。若采用气焊方法，则更易于获得满意的焊接质量，焊后焊接处能进行切削加工。但生产率低，劳动强度大，耗能较多，所以，热焊法一般多用于小型及焊后需加工的复杂和重要铸件。②冷焊法：焊前不预热或进行较低温度的预热(

4.2 铝及铝合金的焊接性铝特别容易氧化生成熔点很高的氧化铝，在焊接时常夹杂于金属液态，使焊缝产生夹渣的缺陷。可见，铝及铝合金的焊接性较差。焊接时需要采取一些特殊的措施。焊接铝及铝合金常用的方法有氩弧焊、气焊、钎焊和电阻焊。目前，氩弧焊最理想。这是由于氩弧焊保护效果好，能自动去除氧化膜，焊缝质量好。

4.3 铜及铜合金的焊接性和铝一样，焊接时，在凝固过程中，来不及逸出的氢残存在焊缝中形成气孔。可见，铜及铜合金的焊接性较差，焊接时也需采取一些特殊措施。焊接铜和铜合金常用的方法有氩弧焊、气焊、电弧焊、钎焊等。采用氩弧焊能更好地保护铜液不被氧化和不溶于气体，焊缝质量较好。

5结束语

金属材料的焊接性实质上是其物理、化学性能和力学性能在焊接过程中的综合反映，而且还与焊接工艺水平的发展有密切的关系。本文阐述了碳钢的焊接技术，不锈钢的焊接技术，低合钢金结构钢的焊接技术，铸铁的焊补技术和非铁金属的焊接技术等问题。

参考文献：

[1]沈其文.材料成形工艺[M].武汉：华中科技大学出版社，2001.

第2篇：焊接材料范文

关键词：热塑性复合材料；超声焊接；

中图分类号：P755.1 文献标识码：A

一、超声焊接的优缺点

超声焊接技术是一种工业界常用的焊接技术，快速和周期短是其优点。同时，超声焊接具有高效率、容易实现自动化和适用于大批量生产的特点。其最高的产率可达到60件/min，焊接时间要低于其他任何一种焊接技术，并且也不需要特定的循环系统来去除烟雾或降温。超声焊接技术的高效率使其相较于其他连接技术具有更高的产率和更低的成本。先进的超声焊接设备可全面控制和监控焊接的过程，使得焊接工艺很容易实现自动化。

然而，超声焊接也存在其局限性，其中之一就是大型的连续连接无法在一次焊接过程中完成。同时，并不是所有的几何形状都可以进行超声焊接，特殊的连接形状需要进行特殊设计。而在焊接过程中，各种焊接工艺参数如能量等级、焊接压力、焊接时间等会相互影响，工艺较为复杂。工艺参数之间的相互作用也会影响到连接部位的性能。材料的一些性能，如熔融温度、熔融粘度和分子量等也会对超声焊接产生影响。另外，由于焊接部件的不同，夹具的工具成本也会相对较高。

二、热塑性复合材料超声焊接技术

1、振动焊接

振动焊是一种利用电磁传动装置在两热塑性塑料零件之间产生相对运动,进而摩擦生热以形成接头的焊接方法。振动焊需要两热塑性塑料在压力和适当的频率与振幅下一起摩擦直到产生足够的热量以熔化和混合聚合物。在线性振动焊过程中,一个零件相对于另一零件作线性运动。在两零件之间的摩擦力产生热量,依次熔化界面层。静态载荷作用于移动零件,因而也作用于熔化层,促进了熔化液的液态流动,在振动停止之后,零件被校准,熔化聚合物凝固形成焊缝。振动焊的一个主要优点是同热工具焊相比能够大大减低连接时间,例如振动焊焊接AmodelA一1133HS材料时,采用短达0.60秒的焊接时间和低达2205KPa的压力能够获得良好的结果。振动焊的另一个主要优点是能够焊接技术上和经济上采用其它方法不可行的大型零件。对于大型和大型塑料零件的连接,振动焊居主导地位。振动焊能够形成高强度和气密性(耐压)接头。通常,焊缝强度接近于母材。透明材料的振动焊焊缝仍然能够保持光学透明。振动焊尤其适用于焊接结晶性热塑性塑料如乙缩醛、聚乙烯、尼龙、聚丙烯等不容易进行超声波或溶解焊接的塑料及其复合材料。用超声波和振动焊焊接质量同样好的零件最好的超声波焊,因为考虑到速度和成本因素,超声波焊具有更短的循环时间和较低的设备成本。

2、搅动摩擦焊

传统的摩擦焊方法是通过两零件之间的摩擦加热产生,而搅动摩擦焊是通过第三体摩擦连接零件表面而形成焊缝。搅动摩擦焊于1991年12月由TWI(英国焊接学会)发明并申请专利,现已进人商业化阶段。搅动摩擦焊目前主要用于金属和金属基复合材料的焊接,但它也能焊接塑料和聚合物基复合材料。搅动摩擦焊的原理是对接或搭接接头零件置于垫板上并以防止对接接头面分开的方式夹紧。一个圆柱形带肩工具同一个特殊形状的凸出针一起旋转并缓慢插人结合线处。在旋转针接触工件表面时快速摩擦加热接触点的材料,因而降低了材料的机械强度。在外加力的作用下焊针锻造和挤压行程中的材料,直到焊针的突肩紧密接触工件表面。这时,通过旋转突肩和焊针产生的摩擦热在工具突肩下面和焊针周围形成大量的软化层和塑料熔液。在工件相对焊针移动或相反的情况下,通过焊针的侧面和旋转方向产生的机械搅动和锻造作用,塑料被焊针的前表面移送到后表面,在工具后边材料冷却形成焊缝。

3、超声波焊

超声波焊是最常用的聚合物基复合材料焊接方法之一。聚合物基复合材料的超声波焊是利用超声波能量使聚合物基复合材料作高频机械振动而发热熔化,同时施加焊接压力将其熔合在一起的一种焊接方法。结晶性塑性复合材料和非结晶性塑料复合材料都可以用超声波焊接。但结晶性塑性复合材料比那些非结晶性塑料复合材料焊接起来要困难得多。非结晶胜塑料复合材料没有明确的熔点,塑化所需的能量即超声能量较少,能够在较宽温度范围内熔化并逐渐凝固。它们对超声能量通常具有良好的透射率,高频振动能够经过较长的距离传输到接头区域,因而这些材料均具有良好的近程或远程超声波焊接性能。结晶性塑料复合材料具有明确的熔点并需要较高的熔融热,同非结晶性塑料复合材料相比,在焊接过程中需要更多的超声能量和振幅,而且这些材料具有较强的消声作用,高频振动传输到这些材料时超声能量很快衰减,因而这些材料只适合于近程超声波焊。实验表明,采用近程超声波焊接AmodelA-113HS时形成的焊缝相当好。而采用远程超声波焊时,形成的焊缝强度差,仅为近程超声波焊时焊缝强度的三分之一。

超声波焊接速度非常快(时间为几分之一秒到几秒),接头清洁,通常无飞溅。此外,超声波焊比较容易自动化,尤其适用于批量生产。超声波接头必须专门设计以便将振动能集中到熔化点。超声波焊一般用于焊接小型截面,在设计零件时这一点应该考虑。焊缝区域的大小主要受振动机构(电极臂)的限制。超声波成功焊接的主要条件是:适当的接头设计、适当的电极臂振幅、适当的电极臂接触面积。

4、感应焊

感应焊过程中,掺杂铁磁性粒子的电磁化合物置于结合表面处,然后对化合物施加一个由高频电源产生的磁场。高频能量感应导电材料中的涡流,加热主要是通过IZR加热产生。在导磁率大于1的材料(如镍和铁中),偶极加热增加涡流一直到材料的居里点,但涡流加热是主要的机理。精心的线圈设计和频率选择使得恰好只对被焊区域加热。铁磁性粒子释放的热量使结合面达到焊接温度,作用在接头上的压力范围从0.138MPa到0.414MPa。这是一个快速加热过程,能够在巧秒内形成长达5.639米的长焊缝。这种方法尽管在焊接石墨纤维增强复合材料时,遇到了与磁场有关的一些问题,但是它能够焊接大多数热塑性塑料复合材料。感应焊的优点是焊接表面可以相当不规则及形状比较复杂,能够适应不平整调节安装且适宜于长焊缝。感应焊的另一优点是能够沿接头移动线圈以形成连续的焊缝。为了加工复杂的结构,可以用机器人控制线圈。

5、电阻植入焊

电阻植入焊,有时称为电阻焊,与感应焊同属于植入焊。焊接过程中,金属或碳纤维植入物或以石墨为基体的材料置于接头界面充当电阻加热介质。在对植入物通以电流时,由于焦耳效应,植入物被加热,热量被传递到周围的接头界面,因而材料出现熔化。熔化材料在外加压力下被迫流过植入物并形成焊缝。植入物嵌人在接头区域的复合材料中,直接影响接头强度。如果能注意保证电源和植入物之间良好的电接触,能够得到优良的接头强度。电阻植入焊速度较快,依据使用条件的不同,加热时间从几秒到几分钟。这种方法非常容易、成本很低廉。电阻植入焊能够连续焊接大面积区域,而且焊接过程中不需要移动工件。这种方法通常用于焊接大型结构和那些不包含闭合回路焊接接头的结构。由于植入物保留在接合线处,该方法存在以下缺点:在植入物与复合材料之间存在热变形不一致；在植入物与复合材料界面处存在应力集中；可能存在腐蚀作用。

结束语

随着热塑性复合材料得到更广泛的应用，对热塑性复合材料结构连接的研究得到了发展。相比于传统的复合材料胶接工艺，焊接技术是一项非常快速和短周期的连接技术，并且已经应用到许多领域，所以对热塑性复合材料的焊接技术要进行不算的研究。

参考文献

第3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4篇：焊接材料范文

【关键词】Inconel 690；焊接要点；裂纹；缺陷控制

1.概述

Inconel 690镍基合金有显著的抗氧化、耐腐蚀性能，广泛应用于耐腐蚀关键部件中，但是在实际焊接过程当中，由于Inconel 690镍基合金电阻率较高，线膨胀系数大，导热率低，焊接接头中会产生较大的焊接应力，容易产生焊接变形，同时镍属于单相组织，焊接时容易产生焊接热裂纹、焊接气孔、夹渣、晶问腐蚀等焊接缺陷，Inconel 690镍基合金焊接难度极大。掌握Inconel 690镍基合金材料特性和焊接特点对于Inconel 690镍基合金焊接是非常必要的。

2.Inconel 690镍基材料基本性质

镍基合金是工业中极为重要的材料。Inconel 690镍基合金化学成分和力学性能见表1、2[1]。

Inconel 690镍基合金Cr成分较高，大约为30%，Cr可以防止晶界炭化物的析出，从而避免晶界附近产生缺铬现象，可增进抗氧化的能力。Inconel 690合金有约60%的高Ni成分，其在氢氧化钠溶液和氯化物的环境中具有抗应力腐蚀龟裂的特性。

3.镍及Inconel 690镍基合金的焊接特点

Inconel 690镍基合金为单向组织，存在热裂纹倾向，在焊接热作用下，焊缝易过热，造成晶粒粗大，导致接头力学性能和耐腐蚀性能下降。同时Inconel 690镍基合金焊接时还具有液态金属流动性差、焊缝金属熔深浅等特点。

4.Inconel 690镍基合金的焊接要求

4.1 焊前清理

清理是Inconel 690镍基合金获得好的焊接质量重要的措施之一，焊前应该严格将焊接坡口及周围50mm范围内清理干净，尤其要去除表面的氧化层、油污等杂质。焊接过程中Ni能与杂质中P、S、Pb、Al或低熔点的物质形成脆化元素[2]。由于氧化物（一般在540℃以上形成）的熔点高（2040℃），而镍的熔点低为1400℃，因而易造成未熔合。在镍及镍基合金焊接中的主要有害杂质Zn、S、C、Bi、Pb、Cd等，其能增加镍基合金的焊接裂纹倾向。坡口周围的油污、水分、灰尘及氧化层会造成焊接气孔的产生。

4.2 焊接参数的选择

Inconel 690镍基合金焊接时参数的选择对于控制焊接质量也是极为重要的，通常应选用较小的焊接线能量。由于Inconel 690镍基合金本身具有导热性差的特点，若焊接时电流过大，电弧电压过高，焊接速度较慢都易使焊接接头过热，从而产生粗大的晶粒，晶粒粗大容易导致在粗大的柱状晶粒边界上，集中了一些低熔点共晶体，其强度低，脆性大，在焊接应力的作用下进而很容易形成裂纹；另外，晶粒粗大也会使焊接接头机械性能和耐蚀性能下降。

应严格控制Inconel 690镍基合金焊接时层间温度在100℃以下，甚至50℃以下，较低的层间温度可以避免焊接接头过热产生热裂纹。

4.3 Inconel 690镍基合金焊缝表面成形的控制

Inconel 690镍基合金焊缝金属表面张力大，镍基合金流动性差，粘性大不易成形，最为理想焊缝一般为凸状，若焊缝平坦或下凹状就会由于应力作用产生裂纹。

4.4 Inconel 690镍基合金焊接材料选择

Inconel 690镍基合金的焊接材料的选择应遵循与母材匹配的原则，焊接材料中的含碳量不应超过母材的含碳量，同时要有比母材更高的铬镍比。焊接材料的规格对于焊接质量的控制也极为重要，手工钨极氩弧焊选用的常用规格为Φ0.9mm；手工电弧焊选用的常用规格为Φ4mm或Φ3.2mm，甚至Φ2.5mm。

5.常见缺陷产生原因及防止措施

焊接时比较容易出现焊缝气孔、焊接热裂纹、未熔合、焊接变形以及咬边等缺陷。

5.1 焊缝气孔

5.1.1 焊缝气孔的产生原因

最主要的原因有两个，一是气体在液态金属和固态金属中溶解度的差别，另一个是镍基合金本身材料特性，即相图中固液相温度间距小，与其他金属合金相比，Inconel 690镍基合金固态相变时间更短，致使气体来不及逸出，从而形成气孔。

焊接坡口及其两侧的油污、水分、灰尘及氧化层清理不干净都会产生焊缝气孔。镍基合金中主要是H2O、CO和N2气孔。药皮过烧脱落起不到保护作用；焊炬过高，气体保护效果不良或操作不当，以及环境风量过大等都可能产生气孔。

5.1.2 焊缝气孔的防止措施

采用含有脱氧元素或形成氧化物的焊条或焊丝可减少气孔。焊接坡口及周围用专用砂轮或不锈钢钢丝刷将氧化层清除干净，并用丙酮和无水乙醇去除其表面油污、水分、灰尘等有害物质。手工氩弧焊焊时选用直径较大的气体保护喷嘴，并选用适当的气体保护流量，使其具有良好的气体保护效果。

5.2 焊接热裂纹

5.2.1 焊接热裂纹的产生原因

Inconel 690镍基合金具有较高的焊接热裂纹敏感性，尤其在起弧、收弧的弧坑部位易产生裂纹。晶间腋膜[3]是引发镍基合金单相组织凝固裂纹的最主要冶金因素。晶间薄膜引起高温下的严重脆化，焊缝金属的热裂纹一般是由于低熔点夹杂物从表面沿晶间渗透而引起的。内部成分不均匀或焊接坡口及周围清洗不干净，有C、S、P、Ni等元素在熔池中形成低熔点共晶，结晶过程中杂质偏析现象比较严重，焊接规范不当、大的热输入，焊缝表面凸凹不平引起应力集中都会引起裂纹。

5.2.2 焊接热裂纹的防止措施

选用硫、磷含量较低或锰含量较高的镍基合金焊材以防止熔敷金属中低熔点夹杂物的产生。焊接坡口及其周围的污物及氧化层必须清理干净。焊缝表面自然成形防止由于局部应力集中而产生裂纹。

Inconel 690镍基合金焊接时其他容易出现的缺陷是夹渣、咬边，焊接过程中同样应该注意避免。

6.结论

镍基合金向来是焊接制造过程中的难点，为了提高Inconel 690镍基合金材料焊接质量，本文总结了Inconel 690镍基材料焊接的要点：容易产生焊接裂纹，以及常见缺陷产生的原因和防范措施，从而为Inconel 690镍基合金焊接起到了指导意义。

参考文献

[1]姜萍，周英顺.Inconel 690与321不锈钢异种管材的焊接[J].一重技术，2000（4）：54-58.

第5篇：焊接材料范文

关键词：金属焊接；课程教学；特色化

金属焊接是具有很强的操作性的技术，在对金属焊接技术人才培养中，进行现场实习的课程教学是一个金属焊接课程特教学的一个亮点。在金属焊接现场进行教学，解决了金属焊接技术素质教育的问题。这种教学方法在实际教学中取得了良好的效果。

一、特色化教学方式

金属焊接教学的特色化教学方式有很多，其中最有特点的就是引入案例教学。这是提高技术的主要办法。以前教学方式主要是以教师为主体的灌输式教学方法，这样很多教学内容多且非常枯燥，学生学习兴趣也很低，在学习过程中是被动教学。这样进行了金属焊接特色化教学改革的主要办法。

1.引入案例的教学方法

在进行该门课程特色化教学中，以案例教学法作为特色化教学的主要特征。在使用案例教学以后，能够启发学生思维，培养分析和解决实际生产问题的能力 。这样在进行教学的改革中中也要考虑企业对人才的需要。这样才能够更好的保证教学与就业结合在一起。我们以目前企业需要人才最多的焊接技术为例：

第一种：合金结构钢焊接是一种高强度和超高强度钢焊接技术，这项技术一般都在一些大的工程中应用，特别是在航空航天领域中，这种技术发挥着重要的作用。在实际教学中用飞机起落架、火箭发动机外壳的技术为例子，这些材料的构成是超高强度合金钢，他采用的焊接技术要运用一定的知识分类进行操作，学生在进行教学中要学会分析这类材料的特想，这样就能够很好的了解这项技术。

第二种：铝合金焊接技术，铝合金具有良好的耐蚀性、很高的密度、良好的导电性和导热性是制造业经常用的一种材料，铝合金在航空航天部门被广泛的应用，在很多就业系统，从事铝合金焊接技术的人比较多，这样在教学中就要注意铝合金的焊接技术一直是金属材料焊接课程的教学重点。这项教学与合金钢的焊接相比，铝合金的焊接技术在焊接过程中具有很多特殊性，所以在进行教学的过程中要保证学生对这项技术的理解。在进行焊接技术的时候，一定要保证焊接的质量，也要注意学生学习的效果。

第三种：高温合金的焊接技术是航空发动机设备制造过程中不可缺少一种材料，好的技术能够保证这种高温焊接材料的质量，在这项教学中老师要对高温焊接技术进行全面的讲解，在讲解过程中，要利用一些材料进行现场的实践，这样就能够保证高温合金焊接技术质量，还能够让学生学习到很高的焊接工艺。

2.金属焊接技术特色化教学问题

在进行金属焊接教学特色化的过程中，存在着很多的教学问题，首先对于进行现场金属焊接的教学中，由于这些学生的技术水平不高，在实践的过程中，耗费各种材料，而且学生实践焊接的产品不能够重复利用，这样就增加的金属焊接教学的经费负担。

其次，在进行金属焊接教学中，一般进行现场实习教学中，很多金属焊接技术的操作要求都非常严格。这种情况下很多老师在金属焊接现场进行教学的时候，只是作为技术指导，对在金属焊接过程中安全问题不加以注意，导致学生不注意安全缺乏安全意识。根据很多资料显示很多学生在操作过程中容易出现被弧光“打眼”的事故。出现的原因主要都是由于违章操作引起的。这样他们就没有利用真确的安全知识来进行自我防护。另外有些学生乱扔焊条头、随意放置焊钳、不能正确使用劳动防护用品的现象，这样也会随学生安全造成一定的伤害。

最后，在进行金属焊接操作实习的现场，环境非常不好，在实习现场一般都会产生烟尘、弧光等危害，对这种恶劣的环境，对于学生产生一种不愿意学习的心里。另外一点在进行学习的过程中，总是被动的接受任务，这样就不能够自己学习，发挥自己创新能力。

3.解决特色化教学问题办法

针对上文叙述的问题，教师在实际教育中要进行不断的改进。第一在金属焊接实习教学中，老师要仔细讲解焊接的要点，并且在讲解过程中要对这项技术进行示范，做示范的时候要保证对各个示范要点的讲解。学生在进行操作的过程中，老师师要旁边观察，及时发现和纠正不规范动作。

其次，在整个焊接实习过程中，安全化操作过程是非常重要的，很多事故都是由于不按照操作规范进行操作的。这样对于老师要不断的要求学生注意安全规范。金属焊接教学要把焊接作业全部规范化，把安全规范贯穿于整个焊接现场教学中。使焊接作业规程深深地印在每个学生的心里。能够做到时刻遵守焊接作业规范，时刻注意安全生产，杜绝一切事故发生。对于老师在讲解中要注意利用实例进行讲解，这样能够保证学生理解。

最后，在不断的教学中要总结良好的教学方法，利用以前用过的高质量教学方法。另外在教学过程中要时刻的对教学质量进行检验，在检验过程中及时的发现问题，引导学生去解决问题，这样才能够保证较高的教学质量。

二、结束语

总之在金属焊接特色化教学中。现场实践教学是整个焊接教学的亮点。在现场教学过程中，要有良好的教师资源，在现场实践教学中要按照学生的学习水平进行学生实践项目的练习。要对焊接材料进行有效的利用，在整个焊接教学过程中学校可以和企业联合，这样一方面能够保证学生学习焊接技术有所提高，还能够保证学生能够提前体会企业文化。较早的适应工作环境。

参考文献：

[1]楚庄，韩琳，原国森等.以工作过程为导向的高职焊接检验课程教学改革[J].新乡学院学报：自然科学版，2011，28（5）：476-478.

第6篇：焊接材料范文

关键词：材料成型 金属 非金属

一、材料成型方法概述金属液态成形

金属材料在液态下成形，具有很多优点：1最适合铸造形状复杂、特别是复杂内腔的铸件。2适应性广，工艺灵活性大。3成本较低。但液态成形也有很多不足，如铸态组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能特别是冲击性能低于塑形成行件。

铸件涉及的工序很多，不易精确控制，铸件质量不稳定。由于目前仍以砂型铸造为主自动化程度还不够高，工作环境较差，大多数铸件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。砂型铸造是将熔融金属浇入砂质铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法，是应用最为广泛的传统铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。砂型铸造的工艺过程称为造型。造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。手工造型时，填砂、紧实和起模都用手工和手动完成。其优点是操作灵活、适应性强、工艺装备简单、生产准备时间短。但生产效率低、劳动强度大、铸件质量不易保证。故手工造型只适用于单件、小批量生产。机器造型生产率很高，是手工造型的数十倍，制造出的铸件尺寸精度高、表面粗糙度小、加工余量小，同时工人劳动条件大为改善。但机器造型需要造型机、模板以及特质砂箱等专用机器设备，一次性投资大，生产准备时间长，故适用于成批大量生产，且以中、小型铸件为主。

冲模的种类一般分为成形模、冲裁模湾曲模3种，模具结构可根据压力使用情况做更详细的划分。成形模的种类有拉延、成形、整形和压印等；冲裁模的种类有落料、冲孔、修边、切断和切废料等；弯曲模的种类有翻边、弯曲、折弯和卷边等。

二、材料成形方法选择的依据 选择材料成形方法的主要依据有：

（一）零件类别、功能、使用要求及其结构、形状、尺寸、技术要求等根据零件类别、用途、功能、使用性能要求、结构形状与复杂程度、尺寸大小、技术要求等，可基本确定零件应选用的材料与成形方法。而且，通常是根据材料来选择成形方法。例如，机床床身，这类零件是各类机床的主体，且为非运动零件，它主要的功能是支承和连接机床的各个部件以承受压力和弯曲应力为主，同时为了保证工作的稳定性，应有较好的刚度和减振性，机床床身一般又都是形状复杂、并带有内腔的零件。故在大多数情况下机床床身选用灰铸铁件为毛坯，成形工艺一般采用砂型铸造。

（二）零件的生产批量选定成形方法应考虑零件的生产批量通常是单件小批量生产时选用通用设备和工具、低精度低生产率的成形方法，这样毛坯生产周期短，能节省生产准备时间和工艺装备的设计制造费用，虽然单件产品消耗的材料及工时多，但总成本较低，如铸件选用手工砂型铸造方法，锻件采用自由锻或胎模锻方法，焊接件以手工焊接为主，薄板零件则采用钣金钳工成形方法等，大批量生产时，应选用专用设备和工具，以及高精度、高生产率的成形方法，这样毛坯生产率高、精度高。虽然专用工艺装置增加了费用，但材料的总消耗量和切削加工工时会大幅降低，总的成本也降低。如相应采用机器造型、模锻、埋弧自动焊或自动、半自动的气体保护焊以及板料冲压等成形方法。特别是大批量生产材料成本。 在一定条件下，生产批量还会影响毛坯材料和成形工艺的选择。若采用焊接件，则可以大大缩短生产周期，降低生产成本，但焊接件的减振、减摩性不如灰铸铁件。

三、成型过程中毛皮材料的处理方法

尽管国内外己通过长期的实践积累了大量的经验，形成了较系统的设计制造规则和方法，但新技术的出现仍可能为冲压工艺和模具技术的重大变革带来机遇。特别指出的是，以CAD/CAM/CAE为特征的计算机技术在冲压成形中的应用不仅能引起传统工艺流程在周期、成本和品质方面的变化，而且使一些以前难以实现的工艺设想可能成为现实。

在选择成形方法时，必须考虑企业的实际生产条件，如设备条件、技术水平、管理水平等。一般情况下，应在满足零件使用要求的前提下，充分利用现有生产条件。当采用现有条件不能满足产品生产要求时，也可考虑调整毛坯种类、成形方法，对设备进行适当的技术改造，或扩建厂房，更新设备，提高技术水平，或通过厂间协作解决。 如单件生产大、重型零件时，一般工厂往往不具备重型与专用设备，此时可采用板、型材焊接或将大件分成几小块铸造、锻造或冲压

再采用铸-焊、锻-焊、冲-焊联合成形工艺拼成大件，这样不仅成本较低，而且一般工厂也可以生产。

修边冲孔模是模具中结构比较复杂、零件比较多的模具。 1.模具零件三维设计顺序遵循工序制件工作部分结构部分辅助部分。 2.参数化问题。在设计初始阶段保留参数，以便于更改、提高效率。 3.三维实体设计规范和标注规范。三维实体造型到二维工程图是计算机自动完成的，与CAD二维设计图纸有区别，规范标注，比如，试题造型中采用颜色来区分加工面、非加工面。

四、结语

第7篇：焊接材料范文

关键词：节能减材 实习材料 焊接培养

在职业教育中，焊接课程教学面临着一个“奇怪”的处境：一方面，焊接专业是学校所有专业中就业形势最好的专业；另一方面，很多学校不办或是停办焊接专业。这其中焊接专业投入大、耗材高，是很多学校对该专业望而生畏的重要原因之一。为此，笔者探讨在焊接课程教学中如何做到实习材料利用最大化问题。

一、焊接教学中材料使用情况

1.用电状况

以ZX7-315 型电弧焊机为例，其额定输出功率为12.1kW，以连续5小时工作为依据来计算，根据W=P×t=12.1×5=60.5kW・h（度），如果一个电焊实训室以10台电焊机计算，每天5小时消耗电量为605kW・h，从这一数据来看，电焊实训课消耗的电量是相当可观的。

2.电焊条的使用状况

在焊接教学中，电焊条是一项使用量较大的材料消耗。先看这样的一个计算：T形接头单面不开坡口角焊缝，焊脚尺寸K=10mm，凸度C= 1mm，母材为20钢，电焊条为E5015，试计算焊缝长度为5m时的焊条消耗量G。

已知： 电焊条药皮的重量系数Kb=0.32；

电焊条的转熔系数K0=0.79；

焊缝金属截面积S=（K2/2）+KC；

焊缝长度L=500cm；

钢密度ρ=7.8g/cm3。

则：G=ALρ/K0×（1+Kb）=[（100/2+10×1）×

10-2×500×7.8]/0.79×（1+0.32）=3.9kg

值得一提的是，材料的消耗率根据焊接形式及结构形式的不同而有所不同，普通电焊条在50%～60%，气体保护焊在85%，埋弧焊更低，同时因焊工操作水平不同，材料消耗率也会有所不同。以ф3.2mm电焊条为例，每箱一般20kg，每包5kg，每kg约30根，按28元左右一包，平均需要0.187元一根。而直径ф4.0mm的电焊条每kg约17根，直径ф5.0mm的电焊条每kg约11根，这样每根焊条的成本就更高了。

3.钢材的使用状况

被焊接的金属母材，主要材料是钢材。除此之外， 还有铝合金、铜合金等有色金属， 其使用情况根据焊接要求不同而有所不同。在焊接实训过程中，学生通过“焊了割，割了焊”，反复练习后才能达到技能上的提高，因此其耗材量是可想而知的。另外，现在学校推行一体化教学模式，倡导“在做中学”，因此学生实训需要很多时间，材料的消耗量也会成倍增加。

二、节能减材的具体措施

1.节约用电

对没有人焊接操作的机位，学生一定要及时关闭电源，做到不开“无人机”，不开“无人灯”。使用焊机尽量选择逆变电源，逆变焊机比普通晶闸管整流焊机省电30%左右。

2.节约使用焊接材料

（1）作为初学者，学生可以使用直径较小的电焊条，如ф2.5mm电焊条，这样一包电焊条可以实现更多的练习次数。

（2）电焊条派专人保管，要求练习后剩余电焊条长度不能大于5cm。

（3）对使用后的埋弧焊焊剂，要及时回收利用。

（4）在气体保护焊时，要求学生练习完成后及时关闭保护气瓶并派专人检查气瓶关闭情况。若是集中供气，要定期检查管线是否漏气。更换下来的二氧化碳气体保护焊丝可剪成小段作为气焊焊丝练习使用。

3.节约使用钢材

焊接工艺按焊缝位置分，有平焊、横焊、立焊、仰焊，如按接头形式主要有对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头；按焊接方法分，常见的有焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等等。下面，我们以焊接实训中的几个典型课题探讨实习材料的最大利用。

（1）氧乙炔气割。气割所用材料主要有氧气、乙炔、钢板。在氧气、乙炔使用中，我们要合理调节预热火焰能率以及切割供氧压力，使之与钢板厚度匹配，达到使用最小的材料，裁下最多的钢板的目的。当出现切割不穿问题时，不能一味通过加大火焰能率或切割供氧压力来解决问题。要随时检查气体有无泄漏情况，避免浪费和危险因素出现。在气割练习中节约钢板的方法可以从以下几个方面考虑：一是使用边角料；二是使用上一个模块或班级使用过的钢板；三是在使用新钢板时，老师先把钢板开成100mm左右宽的钢板条，在钢板条上用石笔划线，以150mm左右的间隔（图1），让学生沿线切割，这样学生练习气割的过程，也是为以后焊接技能学习的备料过程。

图1

（2）平敷焊。平敷焊所用材料主要是焊条、钢板。我们可以让学生使用以前使用过的钢板，因为只要在钢板上有一道焊缝的位置就可以进行练习。我们还可以让学生在钢板上进行反复堆焊，以达到练习和节省钢材的目的。

（3）板―板角焊。按焊缝位置分，角焊一般分有船形焊、平角焊、立角焊、仰角焊，从初级水平到高级水平，操作起来一个比一个难。不管什么位置的角焊，角焊练习一般比接焊练习要多耗费1/3甚至以上的板材，因为角焊后，要再进行切割利用不太方便（如图2）。为了节省钢材，减少焊后切割次数，我们可以从以下几方面入手：一是优化课程设置。我们可以把船形焊后的钢板作为平角焊的练习板，平角焊的练习板可以作为立角焊、仰角焊的练习板，可以在之前的基础上做填充、盖面的练习；二是用较厚的10mm或12mm的钢板割成150mm×50mm的小条，以搭接接头的形式定位成阶梯形状即可达到多次练习的目的。

图2 图3

（4）管―板焊。除了板材，管材也在焊接中经常使用。管―板焊作为一种特殊连接接头，花在备料上的时间相对较多，而焊后材料的再次切割利用很不方便。对于板料，我们可以在正反两面各用一次。为了最大化利用材料，我们可以购买直径大小不同的两种管子，先使用小直径管子进行焊接练习，再使用大直径管子套在小直径管子外面进行焊接练习，因此我们在备料时，要计算好板料的尺寸，大小要与管子的直径相匹配，如图3所示。

（5）管对接。管子焊接与板材焊接最大的区别在于，在焊接过程中工件需要旋转。在练习之初，我们可以给每组学生发一截管子，让他们在上面进行堆焊，以练习旋转。开始，在进行管对接焊接练习时，为了避免定位错边，我们通常可以不把管子一次切断。因为在切割管子时，砂轮切割的间隙与定位间隙大小基本相同，两段管子可以形成准确的对接。这样，学生就可以把更多的时间用在焊接练习上，而不是用在定位上，同时更重要的是，还避免了因为定位错边造成的再次切割，避免了材料的浪费。

参考文献：

第8篇：焊接材料范文

【关键词】 超超临界锅炉;T/P92;焊接;监检

【中图分类号】 TU511.47 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)01-018-03

大力发展高效率、高参数、大容量超临界(SC)、超超临界(USC)锅炉机组是当代世界火力发电的共同发展趋势。超超临界机组实际上是在超临界机组的基础上进一步提高蒸汽压力和温度,国际上通常把主蒸汽压力在24.1～31Mpa、主蒸汽/再热蒸汽温度为580～600℃/580～610℃的机组定义为高效超临界机组,也就是通常所说的超超临界(USC)机组。正是由于超超临界(USC)机组的主蒸汽/再热蒸汽的温度高,对超超临界(USC)锅炉机组所选用的高温受热面材料的热强性能的要求也就很高,为适应超超临界(USC)锅炉机组对热强性能的需要,为此国际上先后研发了一些性价比好、强度高的材料来满足它的需要。在这些材料中,当前我国超超临界(USC)锅炉机组大多数选用新型细晶强韧化铁素体耐热钢系列钢种(SA213-T91/T92/E911/T122;SA335-P91/P92/P122等)和新型奥氏体耐热钢种(Super304H、TP347HFG、HR3C等)。下面通过对广泛应用的T/P92钢种的性能特点和应用范围、焊接、热处理等方面进行分析,为监检人员如何更好地实施超超临界(USC)锅炉安装质量的监督与检查提出一点意见和建议。

1T/P92新型耐热钢种母材简介

1.1主要材料种类。T92 (ASTM A 213): 92合金小直径无缝管材;P92 (ASTM A 335): 92合金大直径无缝管材。设计工作温度: 550~625℃。

应用范围:由于该钢种性能优良,使用温度可达650℃,T92可在超超临界(USC)电站锅炉中的高温过热器、再热器部分代替TP304H和TP347H应用,可望改善钢管的运行性能,避免或减少异种钢接头,具有较大的实际意义。P92钢用于苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道(主蒸汽、再热蒸汽管道)。P92若用在亚临界锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁管。

1.2T/P92钢种性能特点。

1.2.1T/P92钢的冶炼特点。T/P92是一种新型的9%Cr的马氏体热强钢。该钢是由日本新日铁公司在T/P91(9Cr-1Mo-V-Nb)合金成分的基础上通过加入1.8%的W取代部分Mo,大大提高了固溶强化的效果,为提高T/P92钢冲击韧性及高温强度,冶炼时采用连续铸造,对加热后的钢锭进行不断的来回压延,然后用压力穿孔法工艺进行制管,实行细晶化调质热处理,确保USC(超超临界)机组的主蒸汽,过热器管P92钢管母材有足够的冲击韧性的储备。T/P92钢在炼钢过程中就已经考虑了提高热强性、焊接性和冲击韧性等。冶炼过程为:精选钢料―高炉粗炼―碱性炉脱S、P―电炉精炼―真空炉渗部分合金。把各种合金元素控制在预先设计的范围内,同时严格控制碳的含量,控制有害元素硫的含量使T/P92钢具有更优越的抗蠕变性能,保证了钢材具有一定的韧性,并进行了沉淀强化处理。

1.2.2T/P92钢的性能优点:①600℃下,100000小时蠕变强度较高,约113Mpa;②具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数;有良好的韧性、可焊性以及加工性能;有较好的持久强度、抗裂性、抗蒸汽氧化性能;③进一步提高电站的系统热效率,有效降低发电生产成本;④在相同设计工作条件下,进一步降低电站锅炉及管道系统的重量或在相同结构尺寸下,提高结构工作温度和耐久能力;⑤有效减少电站二氧化碳排放,保护自然环境。

1.2.3T/P92与T/P91性能特点分析与比较:T/P92与T/P91相比,600℃以下的力学性能两者大致相当,600℃及以上则T/P92为高,600℃的许用应力比T/P91高34%;T/P92在600°C下,100000小时蠕变强度比T/P91提高约30%;延伸率和断面收缩率在400℃以下大致相同,400℃以上T/P92略低些;时效后T/P92的冲击值仍然达到相当的数值;T/P92在600、650℃下的持久强度远高于相应温度下的T/P91(且具有良好的持久塑性),在650℃为T/P91的1.6倍;与TP347H的等强温度为625℃,当温度低于625℃时,T/P92的持久强度高于TP347H。此外T/P92有良好的韧性、可焊性以及加工性能;抗蒸汽氧化性能好,与T/P91基本相同;抗高温腐蚀性能略优于T/P91。焊接试验证明T/P92有较好的抗裂性,预热温度100℃时止裂;采用钨极气体保护焊、手工电弧焊与埋弧焊等三种焊接方法得到的焊接接头的力学性能(包括650℃下的持久强度)均满足要求。钢管在电厂长期运行(21272小时)后取样进行的持久试验表明,持久强度几乎没有降低。与T122相比,T/P92性能略优,但价格相当高昂。高的W含量使其在长期高温运行中有可能出现蠕变脆化,P92作为厚壁部件时有Ⅳ型裂纹的倾向,所有这些都还需要更长时间的运行考核来证明。该钢已正式被收录到ASME规范中的

1.3SA-213和SA-335标准中。T/P92新型耐热钢种的焊接分析。T/P92新型耐热钢种在锅炉制造、安装过程中的焊接方法一般均采用熔焊的方法。而采用熔焊方法得到的组织是铸造组织,而T/P92钢管在制造过程中则采用特殊的精练技术和精密的铸造技术来保证钢管的原始冲击韧性和其他综合性能。焊缝的合金化靠焊接材料来保证,而提高焊缝的冲击韧性除了焊材质量保证以外还需通过预热、层间温度、线能量、焊后冷却(保温)、焊后热处理等各项焊接工艺措施来保证。T/P92钢合金含量高,焊接难度大,其现场焊接工艺既要满足管道焊接接头长周期安全稳定运行,同时又要保证管道的安装进度,T/P92钢焊接工艺的正确评定成为当前超超临界(USC)锅炉机组建设工程最为关键的技术难题之一。

1.3.1T/P92钢的焊接要求分析。①T/P92马氏体耐热钢的焊接工艺要求比较高。它与珠光体、贝氏体耐热钢不同,要求焊缝的微观组织为细晶马氏体。②T/P92马氏体耐热钢的焊接冷裂纹敏感性低于P22,可焊接性相对较好。③容易产生特殊的焊接冷裂纹、焊接热裂纹及焊接气孔等焊接缺陷。④T/P92马氏体耐热钢要求较高的焊缝冲击韧度和焊接接头蠕变断裂强度等焊接接头的综合性能。

1.3.2焊接接头可靠性影响因素分析。①设计:应力、温度、热应力、附加应力、材料的冲击韧度和蠕变断裂强度、安全系数(焊缝减弱系数、各类焊接接头蠕强减弱系数)。②制造:焊接缺陷(焊接裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合)、冲击韧度、蠕变断裂强度、异种钢的焊接、弯管质量。③安装:组对质量、焊接工艺与措施(异种钢的焊接、焊前预热、层间温度)、焊接技能与焊接缺陷(焊接裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合)、冲击韧度、蠕变断裂强度、焊后冷却(保温)、焊后热处理。④运行:超温、超压、频繁启动、管道振动、热应力、管道柔性、高温运行早期失效。

1.3.3焊接质量对早期失效的影响因素分析。①焊接缺陷:裂纹(冷裂纹,热裂纹,再热裂纹,热应力裂纹,液化裂纹)、焊接气孔、夹渣,未焊透,未熔合,成型不良与强力组对造成的应力集中。②焊缝冲击韧度:冲击值低、冲击值分散度大,时效冲击韧度低。③焊接接头蠕变断裂强度:焊接接头软化区蠕变断裂强度弱化、脆化。④异种钢焊接:焊材匹配不当,脱碳层及增碳层的变化,蠕强系数变化。⑤焊接接头蠕变-疲劳裂纹(早期失效):Ⅳ型蠕变裂纹,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ型蠕变裂纹,Ⅵ型疲劳裂纹。

1.3.4T/P92马氏体耐热钢焊缝冲击韧性影响因素分析。①焊缝的冲击韧性低于母材,而且各个区域的冲击韧性差异较大;②焊接热影响区的冲击韧性与母材相近,熔合线的冲击韧性波动比较大与操作工艺和热处理工艺有关;③焊道间的自回火作用对硬度和冲击韧性有一定影响;④AC1-AC3之间加热区的硬度大大降低,冲击韧性明显增加;⑤细直径焊条焊、摆动焊、薄焊道、窄道、多层多道、快速焊、一层两道的窄间隙焊等小线能量的焊接方法的冲击韧性比较高;氩弧焊打底时必须进行有效背面氩气保护;⑥不同焊接位置对冲击韧性有很大的影响,横焊的冲击韧性比较高(指水平固定和45°斜固定);较低的层间温度(一般应控制在200～300℃,最高不超过300℃),冲击韧性则可以大幅度的得到提高。

1.3.5焊接材料中合金元素含量对接头性能影响因素分析。碳和铌元素对T/P92马氏体耐热钢焊材性能的影响比较大。增加碳元素能提高焊材的强度和硬度,但是会降低焊接性。降低含碳量会降低蠕变断裂强度,通常含碳量控制在0.07～0.10%范围之内。铌元素是提高蠕变断裂强度的重要元素,但是增加铌会显著降低焊材的冲击韧性。焊材中的最佳含铌量为0.04～0.07%。控制焊材熔敷金属中的S、P、As、Sb、Zn等微量有害元素,以降低焊材的回火脆化和蠕变脆化倾向。采用特殊精炼的焊丝,以及采用精选矿物材料和铁合金材料来制造焊条,可以提高其强度和常温冲击韧性(技术要求常温冲击韧性AKv≥41J)。建议选用焊材:焊条为Chromet92;TIG/埋弧焊丝为9CrWV、焊剂为LA491;药芯焊丝为Supercore F92。

1.3.6焊前预热、焊后冷却(保温)与焊后热处理对冲击韧性影响因素分析。T/P92钢是低碳马氏体钢,允许在马氏体组织区内焊接,这意味着焊接预热温度和层间温度可以大大降低,一般推荐焊接预热温度为200～300℃之间,最低不低于200℃;焊件焊后必须冷却到马氏体终止转变温度(T/P92钢熔敷金属马氏体终止转变温度为100℃)以下,让其组织全部马氏体化。但焊后不能直接冷却到室温。为了提高焊缝的冲击韧性,焊后必须冷却到80～100℃,保温1～2小时,使焊缝全部转变成为马氏体组织之后才能进行焊后热处理,这样可以通过随后的热处理使全部马氏体得到回火,确保焊缝具有一定的冲击韧性。热处理温度和保温时间对冲击韧性影响很大,随着焊后热处理温度和保温时间增加,冲击韧性得到改善。提高焊后热处理温度,可以大大缩短焊后热处理保温时间,但热处理温度不得超过Ac1温度。推荐焊后热处理温度为760±10℃,保温时间(根据工件尺寸确定)为4～8小时。

2针对T/P92马氏体耐热钢的特殊性如何对焊接过程实施监检

通过对T/P92马氏体耐热钢种的性能特点、应用范围、焊接、热处理等方面进行分析可以看出,T/P92马氏体耐热钢种具有非常的特殊性,它对焊接的各个环节从焊接工艺、焊工技能、焊前预热、焊接过程操作、层间温度的控制、焊后冷却(保温)、焊后热处理等方面都有比较高的要求。焊接的过程是金属熔炼的过程,焊接的全过程对焊缝合金元素含量及其各项物理性能的影响是十分关键的,因而只有对可能影响T/P92马氏体耐热钢性能和质量的所有环节全面了解、对上述各环节都进行严格的把关与控制,才能确保T/P92马氏体耐热钢的焊接接头性能和质量满足其自身的长期、安全使用的最终要求。

2.1加强对焊接工艺文件的审查。科学的焊接工艺是保证焊接质量的前提,焊接工艺文件是指导焊接工作的规范。焊接工艺文件一般包括焊接工艺评定、焊接专业作业指导书、焊接工艺卡等。焊接工艺评定是焊接专业作业指导书、焊接工艺卡的母本。由于T/P92材料在我国是属于引进的新的材料品种,还没有很多十分成熟的焊接工艺可以借鉴,一些单位对T/P92的焊接还是全新的课题,科学地对T/P92进行焊接工艺评定是必然要求。审查T/P92的焊接工艺评定报告是监检工作的职责之一,焊接工艺评定报告的内容是否详尽、科学、合理,是否符合现行的法律法规,尤其是否与T/P92材料在特点、特性等方面的要求相适应是监检审查的重点。同时监检人员还应对焊接专业作业指导书、焊接工艺卡的内容是否与经过评定的合格的焊接工艺评定报告的内容相一致,最终确保应用于施工第一线的焊接工艺文件的科学化、合法化。

2.2加强现场监督与质量检验。虽然有科学的焊接工艺做指导,但是全面关注实施焊接的过程不容忽视。从监督检验的角度出发,首先应该认真审查焊工的资格、持证的项目、有效期等情况,要求施工单位对从事T/P92材料焊接的人员进行岗前培训,提高他们对T/P92材料性能尤其是焊接特性的认识和了解。在实施焊接的过程中,严格审查其焊接原、辅材料是否符合相关要求,质量监督检验人员要执行旁站制度,对首焊实样接头应该进行全面检验和试验,在检验和试验全部合格的基础上方能够展开大范围的焊接工作。应该时刻关注T/P92马氏体耐热钢焊接的前前后后的每一个环节,不能放过平常所谓的细微之处。如焊材的选用、焊前预热温度、焊接速度(层次、道次)、层间温度、焊后冷却(保温)的温度与时间、焊后热处理的温度与时间、外观质量检查、通球试验、硬度检查、无损检测等各环节的每一个细节都应该加以关注。本着对监检工作和安全生产事业高度负责的态度,深入施工第一线,了解和掌握第一手资料,与建设单位、监理单位、施工单位密切协作,共同把一切可能影响T/P92马氏体耐热钢焊接接头性能的因素排除开外,以保证百年大计的超超临界(USC)锅炉机组安装质量符合国家的法律、法规和各项标准。

第9篇：焊接材料范文

全国焊接标准化技术委员会暨焊接材料分技术委员会、钎焊分技术委员会七届一次会议于2016年9月20日～22日在天津市召开。全国焊接标准化技术委员会、焊接材料分技术委员会、钉焊分技术委员会的委员及代表共计96人参加了本次会议。

本次会议在筹备和举办过程中得到了各级领导的高度重视和火力支持，出席本次会议的领导同志有：同家标准化管理委员会工业一部装备处科长彭浩斌；全国焊接标准化技术委员会主任委员，哈尔滨焊接研究所所长何实；全国焊接标准化技术委员会副主任委员、中国石油天然气管道科学研究院有限公司党委书记王鲁君；焊材分委会副主任委员、天津人桥焊材集团有限公司总经理王人梁；钉焊分委会副主任委员，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院副院长何鹏；钉焊分委会副主任委员、浙江业通焊材有限公司总经理顾小龙；钉焊分委会副主任委员、郑州机械研究所副所长龙伟民；同时出席本次会议的还有全国焊接标准化技术委员会秘书长朴东光、焊材分委会秘书长储继君、钉焊分委会秘书长吕晓春以及焊缝试验及检验分委会秘书长王滨。

此外，本次会议还邀清了国家标准化管理委员会工业一部装备处曹一丁处长和中国机械工业联合会标准工作部谭湘宁主任，由于机械工业联合会同期召开标准化和质量提升推进会，两位领导末能参会，但在会前都特意致电秘书处，对末能参会表示遗憾，同时问候与会代表并预祝会议圆满成功。

本次会议由全国焊接标准化技术委员会主任委员何实同志主持，他在会上对到会及未到会的领导及委员表示感谢，感谢他们对标准化工作的关心与支持，并预祝会议圆满成功。按照会议议程，国家标准化管理委员会工业一部装备处彭浩斌科长宣读了委员会换届的批复文件，并颁发了委员聘书。随后，全国焊接标准化技术委员会秘书长朴东光做了七届一次会议工作报告，对第六届标委会工作做了总结和概括，并对今后的焊接准化工作做了具有战略高度的规划。焊接材料分委会秘书长储继君做了焊材分委会七届一次会议工作报告，钉焊分技术委员会秘书长吕晓春做了题为《我国钉焊标准化工作设想》的工作报告。几位秘书长的工作报告后，何实主任委员做了总结发言，他对“十二五”期间标委会的工作给予了高度评价，特别对标委在国际标准化方面的突破融人提出表扬，对标委会第七届委员会工作安排具有战略高度的着眼点给予肯定，号召大家要积极参与标准化工作，紧跟国际标准化脚步，脚踏实地的把中国的焊接标准化做大做强。

会议对此次提交到会上的33项标准项目进行了审查，并一致通过了上述33项标准项目的送审稿。最后，王鲁君副主任委员对审查会进行了总结，对秘书长及标委会工作人员的工作给予肯定，对代表们的合作和支持表示感谢。整个审查会议气氛良好，充分体现了客观、公平、民主的作风，会议节奏紧凑、务实高效，获得圆满成功。