k424鎳基合金

　　C O 2 焊接

理論部分（3）

　　8.焊接應(yīng)力和變形知識(shí)

　　一、焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因；焊接應(yīng)力和變形的形式

　　三、減少焊接殘余應(yīng)力的常用工藝措施和消除殘余應(yīng)力的方法

　　1、減少焊接殘余應(yīng)力常用工藝措施

　　㈠、采用合理的焊接順序和方向

　?、拧⑾群甘湛s量較大的焊縫，使焊縫能較長的自由地收縮，以最大限度地減少焊接應(yīng)力。

　?、?、先焊錯(cuò)開的短焊縫，后焊直通長焊縫。

　　⑶、先焊工作時(shí)受力較大的焊縫，使內(nèi)應(yīng)力合理分布。

　?、?、降低局部剛性 焊接封閉焊縫或剛性較大的焊縫時(shí)，采用反變形法來降低結(jié)構(gòu)的局部剛性。

　?、?、錘擊焊縫法 利用錘擊焊縫來減小焊接應(yīng)力的一種有效的方法。當(dāng)焊縫金屬冷卻時(shí)，由于焊縫的收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，錘擊焊縫區(qū)可減少1/2-1/4。錘擊時(shí)溫度應(yīng)維持在100℃-150℃之間或在400℃以上，避免在200℃-300℃之間進(jìn)行，此時(shí)金屬處于蘭脆階段，錘擊焊縫易斷裂。多層焊時(shí)除第一層和最后一層外每層焊縫都要錘擊。第一層不錘擊是為了避免根部裂紋，最后一層是為了防止錘擊而引起的冷作硬化。

　　㈣、預(yù)熱法 焊接溫差越大，殘余應(yīng)力也越大。焊前預(yù)熱可降低溫差和減慢冷卻速度，可以減少焊接應(yīng)力。

　?、?、加熱減應(yīng)區(qū)法 在焊接或焊補(bǔ)剛性很大的焊件時(shí)，選擇焊件的適當(dāng)部位，進(jìn)行加熱使之伸長，再進(jìn)行焊接。這樣的焊接殘余應(yīng)力可大大的減小。接個(gè)部位叫做減應(yīng)區(qū)。減應(yīng)區(qū)是阻礙焊接區(qū)自由收縮的部位，加熱了該部位，使它與焊接區(qū)近于均勻的冷卻和收縮，減小內(nèi)應(yīng)力。

　　2、消除殘余應(yīng)力的方法

　　㈠、整體高溫回火（消除應(yīng)力退火） 這個(gè)方法是整體將焊接結(jié)構(gòu)加熱到一定溫度，保持一段時(shí)間，再冷卻。同一種材料，回火溫度越高，時(shí)間越長，應(yīng)力就消除的越徹底。通過整體高溫回火可以將80%-90%的殘余應(yīng)力消除。

　?、?、局部高溫回火 只對(duì)焊縫及附近的局部區(qū)域進(jìn)行加熱以消除應(yīng)力。消除壓力的效果不如整體回火。

　　㈡、 彎曲試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn)也叫冷彎試驗(yàn)，是測定焊接接頭彎曲時(shí)塑性的一種試驗(yàn)方法，也是檢驗(yàn)表面質(zhì)量的一個(gè)方法。同時(shí)還可以反映出焊接接頭各區(qū)域的塑性差別；考核焊合區(qū)的熔合質(zhì)量和暴露焊接缺陷。彎曲試驗(yàn)分正彎、背彎和側(cè)彎三種。

　?、?、硬度試驗(yàn) 硬度試驗(yàn)測定焊接接頭各部分（焊縫金屬、焊件及熱影響區(qū)等）的硬度。間接判斷材料的焊接性；了解區(qū)域偏析和近焊縫區(qū)的淬硬傾向。常見硬度為布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和維氏硬度（HV）。

　　㈣、沖擊試驗(yàn) 沖擊韌性試驗(yàn)是測定焊縫金屬或焊件熱影響區(qū)在受沖擊荷載時(shí)抵抗折斷的能力（韌性），以及脆性轉(zhuǎn)變溫度。其缺口形式有U形和V形兩種。

　?、?、疲勞試驗(yàn) 是測定焊接接頭或焊縫金屬在對(duì)稱交變載荷作用下的持久強(qiáng)度。試樣斷裂后，斷口有無氣孔、裂紋、夾渣或其它缺陷。

　?、?、壓扁試驗(yàn) 是測定管子焊接接頭的塑性。

　　2、焊接接頭的金相檢驗(yàn)

　　是檢驗(yàn)焊縫、熱影響區(qū)、母材的金相組織和內(nèi)部缺陷。分為宏觀檢驗(yàn)和微觀檢驗(yàn)兩種。

　?、俸暧^檢驗(yàn) 是在焊接試板上截取試樣，經(jīng)過刨削、打磨、拋光、浸蝕和吹干，用肉眼或低倍放大鏡觀察，檢驗(yàn)焊縫的金屬結(jié)構(gòu)、未焊透、夾渣、氣孔、裂紋、偏析等

　?、谖⒂^檢驗(yàn) 是將試樣的金屬磨片放在顯微鏡下觀察檢驗(yàn)金屬的顯微組織和缺陷。必要時(shí)可以把金相組織通過照相制成金相相片。

　　3、焊縫金屬的化學(xué)分析

　　是檢驗(yàn)焊縫金屬的化學(xué)成分。通常用直徑6mm的鉆頭從焊縫中或堆焊層上鉆取50g-60g。碳鋼焊縫分析的元素有碳、錳、硅、硫、磷；合金鋼或不銹鋼有時(shí)需分析鉻、鉬、釩、鐵、鎳、鋁、銅等；必要時(shí)還要分析氫、氧、氮的含量。

　　4、腐蝕實(shí)驗(yàn) 是確定在給定條件下金屬抵抗腐蝕的性能，估計(jì)使用壽命，分析引起腐蝕的原因，找出防止或延緩腐蝕的方法。接頭的腐蝕試驗(yàn)一般用于不銹鋼焊件。焊縫接頭的腐蝕破壞可分為：晶粒間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、大氣腐蝕和高溫腐蝕試驗(yàn)等。

　　5、焊接性實(shí)驗(yàn)

　　評(píng)定母材焊接性的試驗(yàn)叫焊接性實(shí)驗(yàn)。如焊接裂紋、接頭力學(xué)性能和接頭腐蝕試驗(yàn)等。焊件裂紋是焊接接頭中最危險(xiǎn)的缺陷，用的最多的是焊接裂紋試驗(yàn)。

　　通過焊接性試驗(yàn)用最小的代價(jià)達(dá)到以下三個(gè)目的：

　?、龠x擇適用作母材的焊接材料；②確定合適的焊接工藝參數(shù)，包括焊接電流、焊接速度以及預(yù)熱溫度、層間溫度、層間保溫、焊后緩冷及熱處理方面的要求；③研發(fā)和發(fā)展新型材料。

　　二、焊接接頭非破壞性檢驗(yàn)的方法

　　非破壞性檢驗(yàn)又稱無損檢驗(yàn)，在不破壞被檢查材料或成品的性能、完整性的條件下進(jìn)行檢測缺陷的方法。

　　1、外觀檢查

　　外觀檢查是用肉眼或不超過30倍放大鏡對(duì)焊件進(jìn)行檢查，判斷焊接接頭外表面的質(zhì)量。它能測定 焊縫的外形尺寸和鑒定焊縫有無外氣孔、咬邊、焊瘤、裂紋等表面缺陷，是一種最簡單而不可缺少的檢查手段。

　　2、密封性檢驗(yàn)

　　檢查有無漏水、漏氣和漏油等現(xiàn)象的試驗(yàn)。

　?、?、氣密性試驗(yàn) 檢查時(shí)，在容器內(nèi)部通一定壓力的壓縮空氣（低壓），在焊縫表面涂刷肥皂液觀察是否出現(xiàn)肥皂泡，不出現(xiàn)為合格。

　　㈡、煤油滲透檢驗(yàn) 對(duì)于低壓薄壁容器可采用煤油滲透來檢驗(yàn)焊縫的密封性。檢查時(shí)在焊縫一面涂上白堊粉水溶液，待干燥后在另一面涂上煤油，焊縫有穿透性缺陷時(shí)，干燥的白堊粉面會(huì)形成明顯的油斑或帶條。

　　3、耐壓檢驗(yàn)

　　將水、油或氣等充入容器內(nèi)徐徐加壓，檢查其泄露、耐壓、破壞等的試驗(yàn)叫耐壓檢驗(yàn)。耐壓檢驗(yàn)可以檢查受壓元件中焊接接頭穿透性缺陷和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并附有降低焊接應(yīng)力的作用。

　?、?、水壓試驗(yàn) 密封式容器水壓試驗(yàn)是用水泵把容器內(nèi)水壓提高到技術(shù)文件規(guī)定的工作壓力的1.25-1.5倍，在此時(shí)間持續(xù)一段時(shí)間（一般為20min），再把壓力降到工作壓力此時(shí)檢驗(yàn)人員用1Kg-1.5Kg左右的圓頭小錘輕輕敲打，無滲水現(xiàn)象認(rèn)為產(chǎn)品合格。試驗(yàn)時(shí)要注意：升壓前要排盡容器內(nèi)的空氣，試驗(yàn)水溫碳鋼構(gòu)件不低于5℃，其他合金鋼結(jié)構(gòu)件不低于15℃。

　?、?、氣壓試驗(yàn) 氣壓試驗(yàn)用于檢查貯存氣體的壓力容器和輸送氣體的導(dǎo)管，不用于強(qiáng)度試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)一般都在水壓試驗(yàn)之后進(jìn)行。

　　檢查時(shí)將壓縮空氣通入容器或?qū)Ч軆?nèi)，用肥皂水檢查焊縫是否漏氣，對(duì)于小容器可將其沉入水中檢查是否漏氣。

　　4、滲透探傷 滲透探傷是利用帶有熒光染料或紅色染料的滲透劑的滲透作用，顯示缺陷痕跡的無損檢驗(yàn)法。

　?、濉晒夥?用于探測某些非鐵磁性材料表面和近表面缺陷的一種探傷方法，適用于小型零件 。其原理是利用滲透礦物油的氧化鎂粉，在紫外線的照射下，能發(fā)出黃綠色熒光的特性，使缺陷線路出來。

　?、?、著色法 原理與熒光檢驗(yàn)相似，不同的是著色檢驗(yàn)是用著色劑來取代熒光粉而顯示缺陷。適合于大型非磁鐵性材料的表面缺陷。靈敏度較熒光檢驗(yàn)高。

　　2、磁粉探傷 其原理是，將被檢的鐵磁工件放在較強(qiáng)的磁場中，磁力線通過工件時(shí)，形成封閉的磁力線。由于磁鐵性材料的導(dǎo)磁能力很強(qiáng)，如果工件表面或近表面有裂紋、夾渣等缺陷存在時(shí)，將阻礙磁力線的通過，磁力線不但會(huì)在工件內(nèi)部產(chǎn)生彎曲，而且會(huì)有一部分磁力線繞過缺陷而暴露在空氣中，產(chǎn)生磁漏現(xiàn)象，這個(gè)漏磁場能吸引磁鐵粉，把磁鐵粉集成與缺陷形狀和長度相近似的跡象，其中，磁力線若垂直于裂紋時(shí)，顯示最清楚。

　　按磁粉分類，磁粉探傷有干法和濕法兩種。

　　磁粉探傷最適合于薄壁工件，導(dǎo)管。它能很好的發(fā)現(xiàn)表面裂紋，一定深度和一定大小的未焊透，但難以發(fā)現(xiàn)氣孔、夾渣和隱藏較深處的缺陷。

　　經(jīng)磁粉探傷過的工件有剩磁存在，必須采取磁措施。

　　6、超聲波檢測 金屬探傷的超聲波頻率在20000HZ以上。超聲波傳播到兩介質(zhì)的分界面上時(shí)，能被反射回來。超聲波探傷就利用這一性質(zhì)來檢查焊縫中的缺陷。

　　超聲波在介質(zhì)中的傳播速度恒定不變，據(jù)此可進(jìn)行缺陷的定位，同時(shí)在金屬中可以傳播很遠(yuǎn)（達(dá)10m）,故可探測大厚度工件。對(duì)檢查裂紋等平面型缺陷靈敏度很高。

　　超聲波檢驗(yàn)靈活方便，成本低、效率高，對(duì)人體無害，但判斷缺陷類型和定位的準(zhǔn)確性較差。如能與射線探傷配合使用（先超聲波后射線透視核實(shí)），檢驗(yàn)效果更好。

　　6、射線探傷 X射線和γ射線能不同程度的透過金屬材料，對(duì)照相膠片產(chǎn)生感光作用。利用這種性能，當(dāng)射線通過被檢測的焊縫時(shí)，因焊縫內(nèi)的缺陷對(duì)射線的吸收能力不同，使射線落在膠片上的強(qiáng)度不一樣，膠片感光程度不一樣，這樣就能準(zhǔn)確、可靠、非破壞性的顯示缺陷形狀。位置和大小。

　　X射線透照時(shí)間短，速度快。被檢測厚度小于30mm時(shí)，顯示缺陷靈敏度高，但設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用高，穿透能力比γ射線小。

　　γ射線能透照300mm厚的鋼板，透照時(shí)不能要電源，方便野外工作，環(huán)縫時(shí)可一次曝光，但透照時(shí)間長，不宜小于50mm構(gòu)件的透視。

　　高頻焊管

　　環(huán)縫埋弧焊

　　四、焊接接頭的理化試驗(yàn)方法

　　1、焊接接頭的金相實(shí)驗(yàn)法

　　晶相檢查的主要內(nèi)容是：檢查焊縫的中心、過熱區(qū)或淬火區(qū)的金相組織；檢查焊縫金屬枝狀偏析、層狀偏析和區(qū)域偏析；不同組織特征區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)；一類接頭熔合線兩側(cè)組織和性能的變化；不銹鋼焊縫中鐵素體的含量。

　?、濉⒑暧^金相試驗(yàn)

　?、?、宏觀檢驗(yàn) 管件金相試樣應(yīng)沿試件的長度方向切取，管接頭試樣應(yīng)沿試件縱向切取并通過試件中心線。試樣應(yīng)包括焊縫金屬、熱影響區(qū)和母材金屬。

　　試樣磨光浸蝕后用肉眼或低倍放大鏡檢查。以管板為試件應(yīng)符合下列要求：

　?、?zèng)]有裂紋和未熔合；

　　②騎坐試管板試件未焊透的深度不大于15%δ（氬弧焊打底的試件不允許未焊透）；插入式管板試件在接頭根部熔深不小于0.5mm；

　?、蹥饪谆驃A渣的最大尺寸不超過1.5mm；且大于0.5mm小于1.5mm的數(shù)量不多于1個(gè)，當(dāng)只有小于或等于0.5mm的氣孔或夾渣時(shí)其數(shù)量不多于3個(gè)。

　?、?、斷口檢驗(yàn) 焊縫的斷口檢查方法簡單、迅速、易行，不需要特殊儀器、設(shè)備，所以生產(chǎn)中和安裝現(xiàn)場都廣泛的采用。檢查時(shí)為保證焊縫縱剖面處斷開，可先在焊縫表面沿焊波方向加工一斷面形狀為300的V形溝槽，槽深約為焊縫厚度的1/3，然后用拉刀機(jī)或錘子將試樣折斷。在折斷面上用肉眼或5-10倍放大鏡觀察焊縫金屬的內(nèi)部缺陷，如氣孔、夾渣、未焊透和裂紋等。還可判斷斷口是韌性破壞還是脆性破壞。折斷時(shí)切忌反復(fù)彎折韌性斷口，因?yàn)閿嗔亚爱a(chǎn)生的塑性變形將歪曲缺陷的真實(shí)情況，當(dāng)斷口位于母材時(shí)檢驗(yàn)無效要重新取樣試驗(yàn)。

　?、倾@孔檢驗(yàn) 對(duì)焊縫進(jìn)行局部鉆孔，可檢驗(yàn)焊縫內(nèi)部的氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。在不便用其他方法檢驗(yàn)的產(chǎn)品部位才用鉆孔檢驗(yàn)，它只能在不得已的情況下偶然使用。

　?、?、微觀金相檢驗(yàn) 微觀試樣可從宏觀試樣上取。合格標(biāo)準(zhǔn)如下：

　?、?、淬火硬化 焊縫金屬和熱影響區(qū)內(nèi)不得有淬硬性馬氏體組織。

　　⑵、顯微裂紋或過燒 焊縫金屬和熱影響區(qū)內(nèi)不得有裂紋和過燒組織。

　?、鬯畨涸囼?yàn)時(shí) 應(yīng)緩慢升壓，使筒體應(yīng)力趨于均勻。否則易使焊縫等處形成不均，造成形狀連續(xù)，而導(dǎo)致局部應(yīng)力迅速增大，對(duì)容器的強(qiáng)度造成不利影響。

　?、芩畨涸囼?yàn)時(shí)，應(yīng)安裝兩只合格的壓力表，其量程應(yīng)是試驗(yàn)應(yīng)力的1.3-3倍。

　?、?、氣壓試驗(yàn) 用壓縮空氣作為介質(zhì)的檢驗(yàn)叫氣壓試驗(yàn)。

　　氣壓試驗(yàn)的壓力為：低壓容器 Pr=1.20P 中壓容器 Pr=1.15P

　　式中Pr—?dú)鈮涸囼?yàn)時(shí)的試驗(yàn)壓力，MPa； P—容器的工作應(yīng)力，PMa。

　　氣壓檢驗(yàn)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

　?、?、受檢容器主要焊縫檢驗(yàn)前需要經(jīng)100%射線探傷，檢查場地四周要有可靠的安全措施。

　　⑵、試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)應(yīng)力的10%，保持10min然后對(duì)所有焊縫進(jìn)行初步檢查。合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%，其后按每級(jí)為規(guī)定試驗(yàn)壓力10%的級(jí)差逐漸升壓到試驗(yàn)壓力保持10min-30min，然后再降到設(shè)計(jì)壓力至少保持30min，同時(shí)進(jìn)行檢查。

　?、菤鈮涸囼?yàn)所用氣體應(yīng)為干燥潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，氣體溫度不低于15℃。

　　氣壓試驗(yàn)具有較大的危險(xiǎn)性，除設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定要用氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)外不得采用氣壓試驗(yàn)。進(jìn)行氣壓試驗(yàn)前要全面復(fù)查有關(guān)技術(shù)文件，要有可靠的安全措施，并經(jīng)制造安裝單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查、批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。

　　高壓容器和超高容器嚴(yán)禁采用氣壓試驗(yàn)。

　　2、焊接容器的氣壓試驗(yàn)

　?、宄錃鈾z查 在受到壓力容器內(nèi)部充以一定壓力氣體，外部根據(jù)部位涂上肥皂水，如有氣泡出現(xiàn)，說明該處致密性不好，有泄露。

　?、娉了畽z查 將受壓元件沉入水中，內(nèi)部充以壓縮空氣，檢查水中有無氣泡產(chǎn)生，如有氣泡出現(xiàn)，說明該處致密性不好，有泄露。

　?、绨睔鈾z查 在受壓元件內(nèi)部充入混有1%氨氣的壓縮空氣，將在5%硝酸汞水溶液中浸過的紙條或繃帶貼在焊縫外部（也可貼浸過酚酞試劑的白紙條），如有泄露在紙條或繃帶的相應(yīng)位置會(huì)呈現(xiàn)黑色斑點(diǎn)（用酚酞時(shí)為紅色斑點(diǎn)），這種方法比較準(zhǔn)確，效率高，適用于環(huán)境溫度較低的情況下檢查焊縫的致密性。

　　3、密封性試驗(yàn)

　　檢查有無漏水、漏氣和滲油、漏油等現(xiàn)象的試驗(yàn)，檢驗(yàn)方法是煤油試驗(yàn)。方法是：在焊縫一側(cè)涂石灰水，干燥后再與焊縫一側(cè)涂煤油當(dāng)焊縫有穿透性缺陷時(shí)，煤油即滲過去，在石灰粉上出現(xiàn)油斑或帶條。

11、異種金屬焊接知識(shí)

　　一、異種金屬焊接的特點(diǎn)

　　1、概述

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)零部件的性能提出了更高的要求。任何一種金屬材料都不可能全面滿足使用要求或者即使某種金屬比較理想也往往十分稀貴，不能在工程實(shí)際中應(yīng)用?，F(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可將不同性能的材料焊接成復(fù)合零部件，既能滿足各種性能要求又可以節(jié)約各種貴重材料降低成本。因此采用焊接方法制造復(fù)合零件受的人們廣泛的重視。從材料角度看，異種金屬焊接主要包括三種情況：異種鋼焊接；異種有色金屬焊接；鋼與有色金屬焊接。從接頭形式角度來看也有三種：兩種不同金屬母材的接頭；母材金屬相同而采用不同的焊縫金屬的接頭；復(fù)合金屬板的接頭。

　　2、異種金屬焊接的特點(diǎn)

　　異種金屬之間性能的差別可能很大，焊接異種金屬要比焊接同種金屬困難的多。對(duì)于兩種不同金屬進(jìn)行焊接時(shí)，將會(huì)遇到下述的困難：當(dāng)兩種被焊金屬的熔化溫度相差很大時(shí)其中一種金屬已處于熔化狀態(tài)而另一種金屬還處于固態(tài)下；當(dāng)兩種金屬的導(dǎo)熱性能和比熱容不同時(shí)，會(huì)改變焊接時(shí)的溫度分布，從而改變焊縫的結(jié)晶條件；當(dāng)被焊金屬的電磁性能相差很大時(shí)，焊縫形成不良；當(dāng)兩種金屬的線膨脹系數(shù)相差很大時(shí)，在焊接過程中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，且這種熱應(yīng)力無法消除；有許多異種金屬組合，如鋁與其它金屬焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生熔化溫度很高的氧化膜而熔合困難，因?yàn)檫@里不可能采用溶劑；焊接過程中因金相組織變化或產(chǎn)生新的組織而使接頭性能不能滿足要求等。

　?、?、電弧焊 鑄鐵與低碳鋼電弧焊時(shí)，可用碳鋼焊條或鑄鐵焊條。

　　用碳鋼焊條時(shí)，可現(xiàn)在鑄鐵件坡口上用鎳基焊條堆焊4mm~5mm隔離層，冷卻后再進(jìn)行裝配點(diǎn)焊。焊接時(shí)，每焊30mm~40mm后，用錘擊焊縫，以消除應(yīng)力。當(dāng)焊縫冷卻到70 ℃~80 ℃時(shí)再繼續(xù)焊接。對(duì)要求不高的焊件可用結(jié)422焊條，但易產(chǎn)生熱裂紋。若用結(jié)506（結(jié)507）焊接，可以減少焊縫的熱裂傾向。用碳鋼焊條焊接，可以得到碳鋼組織的焊縫金屬，只是在堆焊層有白口組織。

　　當(dāng)用鑄鐵焊條時(shí)焊接時(shí)，可用鋼芯石墨型焊條鑄208、鋼芯鑄鐵焊條鑄100等。用鑄208焊條焊接時(shí)，焊縫金屬是碳鋼組織，應(yīng)在鑄鐵件上先堆焊一層，然后再與碳鋼件點(diǎn)固焊接。焊條焊接時(shí)，焊縫金屬是碳鋼組織，應(yīng)在鑄鐵件上先堆焊一層，然后再與碳鋼件點(diǎn)固焊接。

　?、?、釬焊 鑄鐵與低碳鋼釬焊時(shí)，用氧——乙炔火焰加熱，用黃銅絲作釬料。

　　釬焊的有點(diǎn)是焊件本身不熔化；熔合區(qū)不會(huì)產(chǎn)生白口組織，接頭能達(dá)到鑄鐵的強(qiáng)度，并具有良好的切削加工性能。焊接時(shí)熱應(yīng)力小，不易產(chǎn)生裂紋。

　　釬焊的缺點(diǎn)是黃銅絲價(jià)格高及銅滲入母材晶界處造成脆性。

　　釬焊的釬劑可用硼砂或硼砂加硼酸的混合物。焊鉗坡口要清理趕緊，用氧化焰可以提高釬焊強(qiáng)度及減少鋅的政法。為了減少焊接時(shí)造成的應(yīng)力，焊接長焊縫時(shí)宜分段施焊。每段以80mm為宜，第一段填滿后待溫度下降到300 ℃以下時(shí)，再焊第二段。

　　四、鋼與有色金屬的焊接

　　1、鋼與銅及銅合金的焊接方法

　　鋼和銅在高溫時(shí)的晶格類型、晶格常熟、原子半徑都很接近，這個(gè)當(dāng)然對(duì)焊接游離，但熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)、膨脹系數(shù)等差異較大，給焊接造成一定困難。

　?、?、焊接性

　?、?、焊縫熱裂紋 一是由于鋼和銅的線膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率相差較大，因此焊接時(shí)在街頭中產(chǎn)生很大的應(yīng)力，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋；二是由于銅及其合金焊接時(shí)熱裂傾向大，與鋼焊接時(shí)，隨著焊縫中含銅量的增加，產(chǎn)生熱裂紋的傾向也加大。隨著鐵含量的增加，焊縫的抗熱裂性能提高。當(dāng)鐵含量為10%~43%時(shí)，焊縫抗熱裂性能最高，進(jìn)一步提高含鐵量時(shí)，抗熱裂性能卻迅速下降。

　　3、鋼與鎳及其合金的焊接

　　鎳及其鎳合金的強(qiáng)度、塑性、耐熱性及耐蝕性優(yōu)良，抗應(yīng)力腐蝕更佳，廣泛用于石油、化工及核能工程。鎳與鐵的物理及化學(xué)性能差別不大，有利于焊接，但容易產(chǎn)生氣孔及熱裂紋等焊接缺陷。

　?、濉撆c鎳及其合金的焊接性 焊縫在高溫下鎳與氧形成NiO，冷卻時(shí)鎳與氫、碳發(fā)生反應(yīng)，鎳被還原。生成水蒸氣和一氧化碳。在結(jié)晶時(shí)這些氣體容易形成氣孔。焊縫金屬含鎳量多而融入的鋼較少時(shí)因含碳量減少，氣孔傾向變小。錳、鈦、鋁等元素具有脫氧作用，焊縫金屬含鉻、錳能提高氣體在固態(tài)金屬中的溶解度，也有利于防止氣孔產(chǎn)生。所以鎳與不銹鋼焊接比鎳與碳鋼焊接更不容易產(chǎn)生氣孔。

　　鎳與硫、磷及NiO都形成低熔點(diǎn)共晶，焊縫組織為粗大樹枝狀結(jié)晶，在焊接應(yīng)力的作用下容易產(chǎn)生熱裂紋。錳、鉻、鉬、鋁、鈦、鈮、鎂等，能夠細(xì)化晶粒并打亂枝晶方向，防止熱裂紋。錳、鎂能夠脫硫，這些也都能防止熱裂紋的產(chǎn)生，鋁、鈦能脫氧，當(dāng)金屬焊縫中ωNi低于30%時(shí)，在快速冷卻下會(huì)產(chǎn)生馬氏體組織，塑性、韌性嚴(yán)重降低，因而鐵鎳焊縫中ωNi 應(yīng)控制在30%以上。

　?、?、鋼與鎳及其合金的焊接工藝 鋼與鎳及鎳基合金焊接時(shí)可以采用熔焊和壓力焊方法，諸如焊條電弧焊、埋弧焊、惰性氣體保護(hù)焊、點(diǎn)焊、縫焊、爆炸焊等。為保證接頭性能良好，只有正確的選用焊接方法、焊接材料及焊接參數(shù)，才能保證接頭的質(zhì)量。

　　好的工藝措施對(duì)保證鋼與鎳及鎳基合金的焊接接頭質(zhì)量有重要影響。坡口表面和焊縫材料必須清理干凈，防止將有害雜質(zhì)帶入焊縫。電弧焊時(shí)，純鎳一側(cè)熱影響區(qū)的組織粗大和碳鋼一側(cè)的魏氏組織對(duì)接頭性能不利，故應(yīng)采用低的焊接參數(shù)，防止過熱，降低熱裂紋傾向。表2-19及2-20分別列出了手工鎢極氬弧焊和機(jī)械化鎢極氬弧焊的焊接參數(shù)。