焊接方法的選擇

在保證焊接質(zhì)量的前提下，選擇易于操作、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的方法。首先考慮傳統(tǒng)的焊接方法--熔化焊，熔化焊中優(yōu)先考慮焊條電弧焊。因?yàn)楹笚l電弧焊技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便、焊條種類繁多、適應(yīng)性強(qiáng)、選擇余地大。焊接方法的選擇，對(duì)任何材料的焊接都是同等重要的。由于異種金屬焊接是由兩種以上的金屬組成的，因此，必須兼顧這些金屬，首先要滿足焊接性較差金屬的要求。由于熔化焊對(duì)金屬加熱的溫度較高，化學(xué)成分變化較大，還要經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)晶過(guò)程，因此接頭的組織性能會(huì)發(fā)生較大的變化；另外，由于異種金屬的焊接是將不同的金屬焊在一起，存在它們相溶的問(wèn)題，所以熔化焊用于焊接異種金屬具有相當(dāng)?shù)木窒扌裕侨刍福垂滔嗪附?，如壓力焊，包括電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、釬焊等）以及熔釬焊（即一種母材熔化而另一種母材不熔化）將得到較多的應(yīng)用。由于不同鋼種的基本元素是鐵，因此，一般來(lái)說(shuō)，熔化焊還是能夠滿足要求的。

焊接材料的選擇

從材料角度來(lái)看，異種金屬焊接有三種情況：異種鋼焊接、鋼與非鐵金屬的焊接、異種非鐵金屬之間的焊接。

大部分焊接方法可用于異種金屬焊接，如各種熔化焊、各種壓力焊、釬焊和擴(kuò)散焊等。

熔化焊中的焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等應(yīng)用最廣。

正確選擇焊接材料是異種金屬焊接的關(guān)鍵，接頭質(zhì)量與焊接材料的關(guān)系十分密切。由于異種金屬焊接的特性，必須根據(jù)母材的化學(xué)成分、性能、接頭形式和使用要求來(lái)選擇焊接材料。

1.焊接材料的要求

1)焊接材料的選擇最重要的是不使焊接接頭產(chǎn)生不允許的焊接缺陷（如氣孔、夾雜、各類焊接裂紋等）。

2)要保持焊縫金屬組織的穩(wěn)定性，即在使用條件下不會(huì)發(fā)生明顯的組織轉(zhuǎn)變。

3)在上述這些前提下，應(yīng)滿足使用性能的要求（包括力學(xué)性能及其他特殊要求，如耐蝕、耐磨、耐高溫、耐低溫等），特別是要保證焊縫金屬及過(guò)渡區(qū)的性能。如果結(jié)構(gòu)是在特殊條件下工作（這往往是采用異種金屬焊接的初衷），則滿足特殊性能就是第一位的。在滿足特殊性能要求的前提下考慮力學(xué)性能，即使焊縫金屬的力學(xué)性能不低于性能較低的母材。在力學(xué)性能上，若不能兼顧強(qiáng)度和塑性，則應(yīng)選用塑性較好的焊接材料。這里應(yīng)當(dāng)指出的是，必須要有適當(dāng)?shù)暮缚p金屬化學(xué)成分與焊接參數(shù)的配合，首先滿足對(duì)冷卻速度（對(duì)焊接熱影響區(qū)是很重要的）的要求。

4)在焊接工藝受到限制時(shí)（如不能焊前預(yù)熱和焊后熱處理），可選用鎳基焊接材料或奧氏體焊接材料，以提高焊縫金屬的塑性和韌性。

2.焊接材料的選擇準(zhǔn)則

1)所選擇的焊接材料必須滿足結(jié)構(gòu)的使用性能，特別是特殊性能（如力學(xué)性能、耐蝕性等）的要求。

2)所選擇的焊接材料必須有利于改善焊接性，具有適宜的熔化溫度等熱物理性能，被稀釋后仍能滿足結(jié)構(gòu)的使用性能（如力學(xué)性能、耐磨性、耐蝕性等）。

3)所選擇的焊接材料中有害雜質(zhì)及氣體（碳、氧、氫、氮）含量要低。

4)異種金屬焊接時(shí)，焊接材料的選擇通常是就高不就低。如低合金鋼與不銹鋼焊接時(shí)，應(yīng)選擇不銹鋼焊接材料；低合金鋼與鎳基合金焊接時(shí)或不銹鋼與鎳基合金焊接時(shí)，應(yīng)選擇鎳基合金焊接材料。

5)當(dāng)兩種金屬材料的焊接性相差太遠(yuǎn)，沒(méi)有可采用的焊接材料時(shí)，應(yīng)選用過(guò)渡材料，先與一種金屬焊接，再選擇合適的焊接材料將過(guò)渡材料與另一種金屬焊接起來(lái)。

焊接參數(shù)的選擇

焊接參數(shù)的選擇要考慮兩個(gè)因素：一是熔合比，這一點(diǎn)對(duì)異種金屬（包括異種鋼）的熔化焊來(lái)說(shuō)尤為重要，特別是對(duì)過(guò)渡層（即多層焊之第一層）的焊接。焊縫金屬的化學(xué)成分由所采用的焊接材料及熔合比來(lái)決定，而熔合比要通過(guò)接頭坡口形式及焊接參數(shù)（如預(yù)、后熱溫度及焊接熱輸入）來(lái)調(diào)整。二是焊接接頭的組織，這一點(diǎn)由化學(xué)成分及焊接熱循環(huán)來(lái)決定，特別是對(duì)于焊接熱影響區(qū)。

兩種不同金屬材料的焊接，有如下幾種情況：首先工作溫度有變化，如燃?xì)廨啓C(jī)各部位的工作溫度不同，其葉輪外圓周的工作溫度在6000℃以上，需要用高合金耐熱鋼制造；而葉輪中心部位的工作溫度大大低于此溫度，選用合金結(jié)構(gòu)鋼制造就可以滿足要求。采用兩種性能、成分有差異的金屬材料焊成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮各自特長(zhǎng)，就可以節(jié)省大量高合金耐熱鋼材料，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。其次，許多接觸高溫、腐蝕介質(zhì)的容器、管道，其內(nèi)壁要求承受高溫和腐蝕介質(zhì)的侵蝕，而置于空氣中的支承部件以及受到磨損的零部件則可用碳鋼或低合金鋼材料，將這些異種金屬焊接成復(fù)合結(jié)構(gòu)，可使各種材料做到物盡其用。從另外一個(gè)方面來(lái)講，只要在其工作表面堆焊一層耐蝕、耐磨的高合金鋼材料，就能達(dá)到這一目的，這也是異種金屬焊接接頭的一種形式。再次，被焊金屬材料相同而采用異類焊接材料的焊接接頭也常用于難焊材料零部件的焊接。此時(shí)，如果選用與被焊金屬材料相同的焊接材料施焊，焊接接頭不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂紋缺陷。為了防止焊接接頭產(chǎn)生裂紋，焊接這種材料時(shí)焊前要預(yù)熱，焊接過(guò)程要控制層間溫度，焊后還要緩冷或進(jìn)行熱處理，使焊接工藝變得復(fù)雜化，且很難保證焊接接頭質(zhì)量。如果選用一種焊接性好、焊接時(shí)不需采取上述工藝措施的焊接材料，可使所得焊接接頭既具有一定的強(qiáng)度，又有一定的塑性和韌性，這就成為優(yōu)選的焊接接頭形式。

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