工業鋁型材廠家告訴你，獲得一個理想的焊縫以及滿意的焊接結構一般取決于這幾個因素！
時間: 2021-01-01 07:00:18
來源: 江陰諾恒金屬制品有限公司
工業鋁型材廠家告訴你，獲得一個理想的焊縫以及滿意的焊接結構一般取決于這幾個因素！
1）材料的基本物理性能，主要指材料的熔點和導熱性。
焊接時母材的焊縫區域需要在外界焊接熱源的作用下，焊縫溫度超過母材熔點或趨于接近母材的熔點，另外，焊縫區域在受到熱源加熱的同時，母材自身會從受加熱區向外傳導熱量。從更易于焊接的角度出發，希望母材具有低的熔點和導熱性，這二者相比，在現有的焊接熱源的條件下，導熱性的影響更為重要。
2）材料的成分，主要指母材和焊接材料的含碳量和S、P含量。
鋼在冶煉過程中會存在伴生元素，其中碳、硫、磷會降低其焊接性。因此，為滿足焊接要求，通常碳含量低于0.2%，細晶粒結構鋼因其本身碳含量低于0.2%而適于焊接。高合金鋼中的合金元素如鉻、鎳、鈦、鎢及類似元素會增加焊接難度，主要是其易和空氣中的氧氣發生反應，因此高合金鋼應在保護氣體下或熔渣中進行焊接。焊材的成分一定程度上適應于將要進行焊接的母材金屬，為了改善焊接性通常其碳、磷、硫含量低于母材金屬，而焊接填料中其余合金元素的含量應當在一定程度上高于母材金屬中的含量，這主要考慮其在焊接過程中的合金元素燒損。
圖1焊接接頭的不同組織區域
3）焊接熱過程(循環)對焊接接頭不均勻性的影響。
施焊的熱過程中對焊接接頭即焊縫和熱影響區熱的影響程度是不同的，下面以熔化焊為例結合圖1加以介紹。焊縫區域被加熱到熔點以上，冷卻后形成鑄造組織，由于沿母材方向散熱快，故形成沿母材方向放射狀結晶。在焊接過程中熱影響區經歷了相對復雜的“熱處理”過程。與焊縫距離不同的位置經歷不同的熱處理過程，并且在其內部會發生不同的組織轉變，它們與傳統的熱處理過程相類似。距焊縫朂近的區域稱為熔合線(區)，此區的溫度處于固相線與液相線之間，此區域應注意熱裂紋傾向。緊鄰的下一個區為過熱區，在碳含量高于0.2%時會使焊縫快速冷卻，易使材料變硬脆并具有裂紋傾向。下一個區為正火區，它通常形成比母材更加細小的組織。再往下的一個區稱為部分組織轉變區。熔合線(區)、過熱區、正火區和部分組織轉變區又統稱為熱影響區，簡稱HAZ，它往往是焊接接頭的薄弱區域。
從以上分析可以看出：焊接接頭在成分、組織和性能上是一個不均勻體，其不均勻程度遠遠超過鑄件和鍛件，它對結構的力學行為，特別是斷裂行為有重要的影響。
4）焊接應力與變形以及裂紋與脆斷。
由于焊接過程是一個局部不均勻加熱的過程，不均勻的溫度場會導致熱應力的產生。對于易碎材料如鑄鐵，則會在焊縫處或焊縫邊緣區域導致裂縫；對于塑性材料如鋼材，則可通過塑性變形來消除一部分內應力，但仍會有相當多的內應力殘留，由此造成的殘余塑性變形和殘余應力會大大降低材料的塑性變形儲備，并引起結構的變形。再加上焊接工藝缺欠帶來的影響，將導致結構的承載能力下降。如果在工藝缺欠處形成三軸應力狀態，就可能在相對較小載荷下發生可怕的在破壞前無明顯變形的脆性破壞。
5）焊接結構及接頭中的應力集中
焊接結構具有整體性且剛度大，焊接接頭又具有工藝缺欠的特點，焊縫的布置、數量、次序和內部缺欠的大小形貌位置等都會影響應力的分布，并對應力集中敏感，而應力集中又是結構疲勞、脆斷等破壞的起源。
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