碳钢低合金钢不锈钢的焊接.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,材料的钎焊性能,材料在一定钎焊条件下获得优质接头的难易程度.,工艺简单,接头质量好,工艺复杂,接头质量差,好,不好,材料的可钎焊性,原则可钎焊性”和“工艺可钎焊性”。,原则可钎焊性则取决于钎料与母材界面上所进行的物理与化学过程，材料能否进行钎焊的可能性,工艺可钎焊由用一定方法得到的牢固的钎焊接头的可能性来决定；,材料的可钎焊性,首要因素：材料本身的性质,Cu and Fe,Ti and Al,材料的可钎焊性,工艺因素：钎料、钎剂、钎焊方法,Cu and Fe,Mo and W,Ti and Al,材料的可钎焊性,合金钎料钎焊时,其组分能否与母材形成化合物,要视其与母材和钎料基体的亲和力及浓度.,如用Ag-Si、Ag-Sn、Ag-Zn钎焊低碳钢,Ag and Fe不润湿：,对铁的亲和力：Si,Sn,Zn,对银的亲和力：Zn Si,Sn,材料的可钎焊性,所以常常用含锌的银钎料来钎焊低碳钢,材料的可钎焊性,如何减薄或防止界面化合物的生成呢？,碳钢钎焊特点,钢钎焊的难易程度首先取决于表面形成的氧化物成分和结构。焊接时钢表面往往要形成四种铁的氧化物：,所有氧化铁均是多孔和不稳定的，容易被还原性气体所还原，也容易被钎剂去除，所以低碳钢的钎焊是容易实现的。,低合金钢钎焊特点,钎焊低合金钢，如合金元素相当低，则金属表面基本上还是铁的氧化物，但随着合金元素含量的提高，则还可能生成其他氧化物，在选择钎剂是必须考虑此因素（活性或是保护气）。,另外，合金钢常在淬火和回火状态下使用，所以还必须考虑钎焊时发生的退火软化等问题。,钎料,在软钎料中，应用最广是,锡铅钎料,。,锡铅钎料的钎焊温度低，对母材性能不产生有害影响。但锡铅钎料与钢能形成FeSn金属间化合物，所以要适当控制钎焊温度及保温时间。,润湿性能越来越好（密封接头）,钎料,硬钎焊时，主要采用,铜基钎料,和,银基,钎料。,纯铜由于熔点高，主要采用保护气体钎焊。钎焊时铁有溶于铜的倾向，而铜又能向铁晶间渗入，因此钎焊强度大大提高，注意间隙不易过大（0.05mm）。,使用黄铜时，为防止锌的蒸发，采用快速加热方法，如火焰钎焊、感应钎焊等。黄铜钎料钎焊温度低，钢不会发生晶粒长大，钎焊接头强度和塑性较好。,钎料,硬钎焊时，主要采用铜基钎料和银基钎料。,采用银基钎料时，主要采用BAg25CuZn、BAg45CuZn、BAgCuZnCd和BAg50CuZnCd钎料。银基钎料工艺性能好，钎焊温度比铜基钎料低，在钢表面具有良好的铺展性，钎焊接头的强度和塑性都很好。,表8.2 银铜锌料钎焊的低碳钢接头的强度,钎剂,钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。,当采用锡铅钎料时，可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎利。这种钎剂的残渣般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。,钎剂,采用铜锌钎料进行硬钎焊时，应选用FB301或FB302钎剂(参见JBT604592硬钎焊用钎剂，下同)，即硼砂或硼砂与硼酸的混合物：在火焰钎焊中，还可采用硼酸甲酯与甲酸的混合液作钎剂，其中起去膜作用的是B2O3蒸汽。,当采用银铜锌钎料时，可选择FBl02、FBl03和1FBl04钎剂，即硼砂、硼酸和某些氟化物的混合物。这种钎剂的残渣具有一定的腐蚀性，钎焊后应清除干净。,接头设计,钎焊接头应该紧配合，设计要合理。,当使用有机钎剂时，对于大多数钎料，接头间隙0.050.13mm可以得到最好的力学性能,炉中钎焊使用BCu钎料时推荐使用轻压配合。BNi钎料和BAg钎料的接头间隙应控制在00.13mm的范围内，取决于合金的类型。,工艺和设备,钎焊工艺过程:,接头设计 表面准备 装配 加热,冷却 后处理 检验,方法:火焰加热、炉中加热和感应加热,表面准备：,钎焊前可采用不同清洗工艺,包括,机械,、,化学,、,电化学,方法,测试工件清洁程度：溶剂擦拭试验、水膜破裂试验,工艺和设备,采用机械或化学方法清理待焊表面，确保氧化膜和有机物彻底清除。清理后的表面不宜过于粗糙，不得粘附金属屑粒或其他污物。,采用各种常见的钎焊方法均可进行碳钢和低合金钢的钎焊。火焰钎焊时，宜用中性或稍带还原性的火焰，操作时应尽量避免火焰直接加热钎料和钎剂。感应钎焊和浸沾钎焊等快速加热方法非常适合于调质钢的钎焊，同时宜选择淬火或低于回火的温度进行钎焊，以防母材发生软化。保护气氛中钎焊低合金高强钢时，不但要求气体的纯度高，而且必须配用气体钎剂才能保证钎料在母材表面上的润湿和铺展。,后处理,钎剂的残渣可以采取化学或机械的方法来清除。有机钎剂的残渣可用汽油、酒精、丙酮等有机溶剂擦拭或清洗：氯化锌和氯化铵等强腐蚀性钎剂的残渣，应先在NaOH水溶液中中和，然后再用热水和冷水清洗；硼酸和硼酸盐钎剂的残渣不易清除，只能用机械方法或在沸水中长时间浸煮解决。,应用,在日常生产中碳钢和低合钢钎焊，所括汽车部件、卡车部件、自行车部件和摩托车部件、雪上汽车部件、山地交通工具和类似工具。,其他包括门窗框输送管、罐、各种类型容器、多孔和膨胀钢面板、钢隔断和作篷架用的材料等。,各种规格钢制家俱,切割工具和刀子、水压罐、蓄水罐、电子设备、珩磨器具,不锈钢的钎焊,不锈钢,所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通,碳钢,上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀,不锈钢是在空气、各种气氛、水或各种酸、碱、盐的水溶液中具有化学稳定性而不致氧化生锈或受到腐蚀的钢。工业中分为耐蚀和耐热两种目的。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,C：C是扩大相区元素，但不锈钢中，因为C形成K，合金度，耐蚀性。若K沿晶界析出，则会产生晶间腐蚀，故不锈钢一般为低C，只在需要较高强度时，才C量。（且低C也具有良好的焊接性和冷热加工性）,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Cr：耐蚀性的最主要元素。,在氧化性介质中，Cr使钢表面很快生成一层Cr的氧化膜（钝化膜），从而耐蚀性，Si和Al同时也具有良好的钝化性能；,在非氧化性介质中（如稀硫酸、盐酸、有机酸）Cr不能形成钝化膜，还要加入能形成钝化膜的Ni、Mo、Cu等元素。,Ni和Si都能Fe的电极电位，但Ni贵，而大量的Si会使钢变脆，故只有Cr才为Fe电极电位的最常用Me。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Ni：Ni是扩大相区元素，用来获得A组织。,但若单独加Ni，低C钢中Ni24%时，才能获得单一A组织，27%Ni时才具有耐蚀性。但若Cr-Ni配合，则只需较少的Ni，其作用就很明显。故不锈钢中无单独加Ni，而是Cr-Ni配合。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Mo：不锈钢的钝化作用和耐蚀性特别对有机酸和含Cl离子的介质。Mo点腐蚀倾向。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Mn、N：都是A形成元素，可代替Ni,但Mn耐蚀性，故不锈钢中不单独用Mn，而是用来代替部分N，或用Mn、N代替全部Ni。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Si、Al：除钝化能力外，,Si钢水的流动性和抗氧化性能，Cr-Ni A不锈钢的抗应力腐蚀断裂性能，在一般不锈钢中为常存杂质元素。Al还可产生沉淀硬化作用。（沉淀硬化不锈钢）,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、NiMo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,Cu：A形成元素，在A不锈钢中同时加Mo和（1-3）%Cu，可其在硫酸中的耐蚀性。在F Cr不锈钢中加5*Wc，WNb8*Wc，Ti、Nb 还焊接性，但过高会高温塑性。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,S、P：切削加工性能,Re：切削性能，表面离子注入Re，钢表面钝化能力，耐蚀性。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,不锈钢,不锈钢中常用合金元素：C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、Co、Al等。,按目前使用的不锈钢的基体组织来看，可分为经下几类：,M不锈钢：（包括M+F）高温状态为单相A组织（或A+F），淬火冷却后得到M（或M+F）组织。,F不锈钢：（包括F+M）加热和冷却时都不发生转变（或部分转变）始终保持F组织（或冷却得到F+M组织）。,A不锈钢：加热冷却时都不发生转变，始终保持A组织。,A-F双相不锈钢：组织为A+F加热和冷却时发生部分转变。,沉淀硬化超高强度不锈钢,不锈钢分类,铁素体,不锈钢。含铬1230。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。,奥氏体不锈钢。含铬大于18，还含有 8左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。,奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和,铁素体不锈钢,的优点，并具有,超塑性,。,马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。,马氏体不锈钢,马氏体不锈钢通常含12-17%Cr，低碳或高碳钢（0.1-0.5%C）,如1Cr13、2Cr13、Cr17Ni2等。,马氏体不锈钢的耐蚀性来源于Cr含量，,1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13四种钢中耐蚀性和强度顺序刚好相反,。,这类合金,能够通过热处理强化,，强化后具有良好强度、塑性、韧性、耐蚀性等综合性能。,含C较低的1Cr13、2Cr13、1Cr17Ni2常用来制造结构件如汽轮机叶片，含C较高的3cr13、4Cr13、9Cr18。常用于制造工具（如医用手术工具、侧量工具）不锈轴承、弹簧等。,马氏体不锈钢,Cr是F形成元素Cr%，相区，共折C量，当20%Cr时，单相相区消失。当Cr%=13%时，共析C量为0.2，故1Cr13为亚共析钢，2-4Cr13为共析、过共析钢。,M不锈钢的Me含量较少，价格比较便宜。它的耐蚀性、塑性、焊接性较A钢、F钢要差，但由于它加热和冷却时转变，故可通过HT来它的机械性能，故其C%量也较高。,铁素体不锈钢,也是Cr钢，且Cr量较高。基本成分：0.25%.1330%Cr。无NI。含有少量Mo、TI、Nb等。组织为单数F（或F少量M）。牌号0Cr13、Cr17、Cr28等,碳含量极低不可淬火，加热时无相变，故不能热处理强化，随着铬含量的提高，其耐酸性也提高。,多用于制造抵抗大气、水气、硝酸及盐水等腐蚀，是耐蚀性良好的通用不锈钢，也用于食品工厂设备，家用电器，家庭用具，也可作在高温下工作的零件。,F不锈钢的主要缺点是,因加热和冷却时无相变，故无法用HT改变其性能，只能采用冷变形强化。,脆性很大,引起脆性的主要原因有,原始晶料粗大：F钢铸态组织、晶粒粗大、又不能通过冷热加工过程中的相变来细化，只能通过压力加工（锻、轧）来碎化。,相脆性：按Fe-Cr相图，30%Cr 在550850C温度区域长时间停留会析出相。,475C脆性：在高Cr钢中15%Cr时，在400525C温度区域长时间停留，钢在室温下会变得很脆，这种现象以475C最明显，故称这种脆性为475C脆性。,奥氏体不锈钢,A不锈钢是应用最广泛的不锈钢。是以CrNi为主要Me的不锈钢。,基本成份：1725%Cr、829%Ni、低C。或含有少量MO、TI、Nb、Cu等元素，组织为单相A。,这类钢强度不高，也不能热处理强化。但耐蚀性、高温强度及抗氧化性能好，塑性、焊接性及冲击韧性高，因而应用很广。,用于制作耐酸设备，如耐蚀容器、核能及设备衬里、输送管道、耐硝酸设备的零件。,奥氏体不锈钢的缺点,但A不锈钢切削性能差，易产生晶间腐蚀，应力腐蚀和点腐蚀倾向也较大，且价格较高。,A不锈钢的强度较低，无法HT强化，只能采用冷变形来提高其强、硬度,晶间腐蚀,固溶处理后的A不锈钢在400 800温度范围加热保温时，会出现晶间腐蚀。C%提高，腐蚀倾向提高。此外，在焊接及焊件的热影响区也会产生晶间腐蚀。,产生原因：钢经固溶处理后，K溶于A中，A中C处于过饱和状态。当钢于400800停留时，富Cr的K Cr23C6 就要重新沿A晶界析出，且呈断续网状，从而使晶界围围A区贫Cr。造成晶间腐蚀。Cr%11.7%,防止措施：1、重新固溶处理。,2、钢中C量，使C量 400800 时C在A中溶解度。,3、加入能形成稳定K的Me如 Ti、Nb的固定C，保证固溶的Cr量,沉淀硬化不锈钢,这类钢用于具有高强度、耐热和耐腐蚀性能的场合在这些合金中，加入了铝、钛、铜和钼等合金元素。可以使这些合金沉淀硬化。奥氏体和马氏体双相。,应用于航空航天，核能装置、电子通信、仪器仪表等,不锈钢的钎焊特点,表面氧化膜复杂：,不锈钢除含铁外，还有铬、镍、锰、钛、钼、钨、钒等元素，所以在它们表面上能形成多种氧化物，甚至复合氧化物。其中Cr,2,O,3,是比较稳定的氧化物，较难去除，必须采用活性强的钎剂；在保护气氛中钎焊时，只有在低露点（-52）的氢气保护下，加热到1000以上，才能将其还原。不锈钢中含有钛元素时，氧化物更稳定，更难去除。,不锈钢的钎焊特点,钎焊温度选择：,对非热处理强化的不锈钢，选择的钎焊温度应使晶粒不致严重长大。例如，1Cr18Ni9Ti不锈钢的晶粒长大温度为1150，故应低于此温度钎焊。奥氏体不锈钢在钎焊加热到427876范围时，由于碳化物的析出而引起晶间腐蚀，为此应尽量避免在该温度范围内钎焊。必须在次温度区间进行钎焊时，应尽可能缩短加热时间。,不锈钢的钎焊特点,其他问题：,钎焊不含稳定化元素(Ti，Nb)的奥氏体不锈钢时，要避免在碳化物析出的温度区间长时间加热，可采用方法是:对小工件可采用加热时间短的火焰钎焊或感应钎焊方法，并配合使用低熔点钎料。在奥氏体化温度区间钎焊，但钎焊温度最好控制在1100左右，避免奥氏体晶粒长大,使用银钎料钎焊铁素体不锈钢时，由于钎料与母材电极电位相差较大，钎料与母材之间的界面在水中容易产生界面腐蚀。使用含,镍,的银钎料钎焊此类不锈钢可改善接头的耐蚀性。,不锈钢的钎焊特点,其他问题：,马氏体不锈钢需经淬火和回火热处理，因此钎焊或是在不锈钢奥氏体化时进行，或是使用低熔点钎料在700以下进行，避免母材在钎焊过程中软化,沉淀硬化不锈钢有时含有较多的铝或钛，在炉中钎焊时若炉内氧分压较高，母材表面会产生不易去除的氧化膜而防碍钎料润湿母材。因此钎焊此类不锈钢时或是严格控制钎焊炉内氧分压，或者钎焊前在不锈钢表面镀镍。此外钎焊此类不锈钢也要使钎焊温度与母材的热处理制度相匹配。,不锈钢的钎焊特点,其他问题：,黄铜钎料钎料奥氏体不锈钢时会发生自裂现象，用镍基钎料钎焊时，接头间隙大小对接头性能有重要影响。,钎料、钎剂和保护气体,锡基钎料,银基钎料,铜基钎料,锰基钎料,镍基钎料,贵重金属钎料,锡铅钎料,不锈钢软钎焊采用锡铅钎料。以锡铅钎料钎焊的1Cr18Ni9Ti不锈钢接头的抗剪强度列于表8.3由于接头强度低，,一般承载不大的零件,。,银基钎料,银基钎料在钎焊温度时易引起晶间析出碳化物,但由于1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Nb不锈钢含有钛、铌等，则可避免产生晶间腐蚀。,钎焊不含Ni的不锈钢时，接头在潮湿空气中易发生缝隙腐蚀，应采用含Ni较多的钎料，如BAg50CuNi。,钎焊马氏体不锈钢时，为保证母材不出现退火软化现象，须在不高于650进行钎焊，可选用BAg40CuZnCd钎料。,在真空钎焊，要求不使用锌、镉等元素钎料。,银基钎料,银基钎料是钎焊不锈钢最常用的钎料,。,其中银铜锌及银铜锌镉钎料应用最广。,一般银基钎料钎焊的不锈钢接头，其使用温度不宜超过300.超过300以后，钎焊接头强度急剧下降。,银基钎料常以棒状、丝状、片状及箔状供货选用。,铜基钎料,用于不锈钢钎焊的铜基钎焊的铜基钎料主要有纯铜、铜镍及铜锰钴钎料,等。,铜基钎料常制成棒状、丝状及片状供货。,钎焊工艺,不锈钢钎焊前的清理要求比碳钢更为严格。因为不锈钢表面的氧化物在钎焊时更难以用钎剂或还原气氛加以清除。,不锈钢钎焊前的清理应包括清除任何油脂和油膜的脱脂工作。待焊的接头表面还要进行机械清理或酸液清洗。但是，要避免用金属丝刷子擦刷，尤其要避免使用碳钢丝刷子擦刷。清理以后必须注意防止灰油脂或指痕重新玷污已清理过的表面。最好的办法：零件一经清洗之后立即进行钎焊。如果做不到这一点，就应把清洗过的零件装入密封的塑料袋中，一直封存到钎焊前为止。,1,、字体安装与设置,如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。,在,“,开始”,选,项卡,中,，点击“,替,换”按,钮右,侧箭,头,，,选,择“,替,换,字,体,”。（如下,图）,在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）,在“替换为”下拉列表中选择替换字体。,点击“替换”按钮，完成。,55,2,、替换模板中的图片,模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。,方法一：更改图片,选中模版中的图,片,（,有些图片与其他,对象,进行了组合，,选,择,时,一定要选中图,片 本身，而不是组合）。,单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）,注意：,为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。,55,赠送精美图标,