常用金属焊接工艺MicrosoftWord文档模板.doc

常见金属材料焊接 试述中碳钢焊接工艺关键点。 预热 预热有利于减低中碳钢热影响区最高硬度，预防产生冷裂纹，这是焊接中碳钢关键工艺方法，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35和45钢预热温度为150250含碳量再高或因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提升至250400。 若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热加热范围为焊口两侧各150200mm。 焊条 条件许可时优先选择碱性焊条。 坡口形式 将焊件尽可能开成U形坡口式进行焊接。假如是铸件缺点，铲挖出坡口外形应圆滑，其目标是降低母材熔入焊缝金属中百分比，以降低焊缝中含碳量，预防裂纹产生。 焊接工艺参数 因为母材熔化到第一层焊缝金属中百分比最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽可能采取小电流、慢焊接速度，以减小母材熔深。 焊后热处理 焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，尤其是对于大厚度焊件、高刚性结构件和严厉条件下（动载荷或冲击载荷）工作焊件更应如此。消除应力回火温度为600650。 若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。 2 常见金属材料焊接 试述高碳钢焊接工艺关键点。 焊接性 当高碳钢碳质量分数大于0.60%时，焊后硬化、裂纹敏感倾向更大，所以焊接性极差，不能用于制造焊接结构。常见于制造需要更硬度或耐磨部件和零件，其焊接工作关键是焊补修复。 焊条选择 因为高碳钢抗拉强度大全部在675MPa以上，所以常见焊条型号为E7015、E6015，对构件结构要求不高时可选择E5016、E5015焊条。另外，亦可采取铬镍奥氏体钢焊条进行焊接。 焊接工艺 1）因为高碳钢零件为了取得高硬度和耐磨性，材料本身全部需经过热处理，所以焊前应优异行退火，才能进行焊接。 2）焊件焊前应进行预热，预热温度通常为250350以上，焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。 3）焊后焊件必需保温缓冷，并立即送入炉中在650进行消除应力热处理。 3 常见金属材料焊接 试述低合金高强钢焊接时关键工艺方法。 预热 预热是预防裂纹有效方法，而且还有利于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件，使生产工艺复杂化，过高预热温度还会降低接头韧性。所以，焊前是否需要预热和预热温度确实定应依据钢材成份（碳当量）、板厚、结构形状、刚度大小和环境温度等决定。 焊接线能量选择 含碳低热轧钢（09Mn2、09MnNb钢等）和含碳量偏下限16Mn钢焊接时，因为这些钢冷裂淬硬、脆化等倾向小，所以对焊接线能量没有严格限制。焊接含碳量偏高16Mn钢时，为降低淬硬倾向，焊接线能量应偏大一点。对于含V、Nb、Ti钢种，为降低热影响区粗晶脆化所造成不利影响，应选择较小焊接线能量。如15MnVN钢焊接线能量应控制在4045kJ/cm以下。 对于碳及合金元素含量较高而屈服点为490MPa正火钢（如18MnMoNb钢等），因淬硬倾向大，应选择较大焊接线能量，但当采取焊前预热时，为了避免过热倾向，能够合适地降低线能量。 后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后，将焊件立即加热至150250范围内，并保温一段时间，使接头中氢扩散逸出，预防延迟裂纹产生。 对于厚壁容器、高刚性焊接结构和部分在低温、耐蚀条件下工作构件，焊后应立即进行消除应力高温回火，其目标是消除焊接残余应力，改善组织。 焊后立即进行高温回火焊件，无需再进行后热处理。 4 常见金属材料焊接 试述16Mn钢焊接工艺。 16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%0.491%，屈服点等于343MPa（强度等级属于343MPa级）。16Mn钢合金含量较少，焊接性良好，焊前通常无须预热。但因为16Mn钢淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为预防出现冷裂纹，需采取预热方法。不一样板厚及不一样环境温度下16Mn钢预热温度，见表8。 16Mn钢手弧焊时应选择E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不关键结构，也可选择酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄焊件，可选择E4315、E4316焊条。 表8 焊接16Mn钢预热温度 焊件厚度 （mm） 不一样气温下预热温度计（） 16以上 不低于10不预热，10以下预热100150 1624 不低于5不预热，5以下预热100150 2540 不低于0不预热，0以下预热100150 40以上 均预热100150 16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选择H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。 16Mn钢是现在中国应用最广低合金钢，用于制造焊接结构16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。 5 常见金属材料焊接 试述18MnMoNb钢焊接工艺。 18MnMoNb钢屈服点等于490MPa（属于490MPa级钢），因为碳及合金钢元素含量全部较高，所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。焊接工艺关键点： 1）除电渣焊外，焊前对焊件应采取预热方法，预热温度控制在150180。对于刚度较大接头，预热温度应提升至180230。焊后或中止焊接时，应立即进行250350后热处理。 2）焊接材料选择，见表7。 3）为确保接头性能和质量，应合适控制焊接线能量，如手弧焊时，焊接线能量应控制在24kJ/cm以下；埋弧焊时，焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小，不然焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时，层间温度应控制在预热温度和300之间。 4）焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理方法是900980正火加630670回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力高温回火处理，回火温度比通常钢材回火温度低30左右。 6 常见金属材料焊接 试述低温用钢焊接工艺。 工作温度等于或低于20低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢，其牌号及成份，见表9。对低温用钢关键要求是应确保在使用温度下含有足够塑性及抵御脆性破坏能力。 表9 低温容器用钢牌号及成份 钢 号 化学成份（质量分数）（%） C Mn Si V Ti 16MnDR 0.20 1.201.60 0.200.60 0.040.10 0.030.08 09MnTiCuREDR 0.12 1.401.70 0.40 09Mn2VDR 0.12 1.401.70 0.200.05 06MnNbDR 0.07 1.201.60 0.170.37 钢 号 化学成份（质量分数）（%） Cu Nb RE S P 16MnDR 0.200.40 0.020.05 0.15(加入量) 0.035 0.035 09MnTiCuREDR 0.035 0.035 09Mn2VDR 0.035 0.035 06MnNbDR 0.03 0.03 低温用钢因为含碳量低,淬硬倾向和冷裂倾向小，所以焊接性良好。焊接时，为避免焊缝金属及热影响区形成粗晶组织而降低低温韧性，要求采取小焊接线能量，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊以减轻焊道过热，并经过多层焊重热作用细化晶粒，多道焊时要控制层间温度不得过高，如焊接06MnNbDR低温用钢时，层间温度不得大于300。 焊接低温用钢焊条，见表10。 表10 焊接低温用钢焊条 焊 条 牌 号 焊条型号 主 要 用 途 J506G E5016G 焊接40工作16MnDR 钢 J507GR E5015G W707 TW70-7Cu 焊接70工作09Mn2V及09MnTiCuRe钢 W707Ni E5515C1 焊接70工作低温钢及2.5%Ni钢 W907Ni E5515C2 焊接90工作3.5%Ni钢 W107Ni TW10-7Cu 焊接100工作06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni钢 低温用钢焊后可进行消除应力热处理，以降低焊接结构脆断倾向。 7 常见金属材料焊接 试述珠光体耐热钢焊接工艺。 高温下含有足够强度和抗氧化性钢称为耐热钢，以Cr、Mo为关键合金元素低合金耐热钢，基体组织是珠光体（或珠光体+铁素体）称为珠光体耐热钢，常见钢号有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。 因为珠光体耐热钢中含有一定量Cr、Mo和其它部分合金元素，所以热影响区会产生硬脆马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大结构时，易形成冷裂纹。所以在焊接时应采取以下几项工艺方法： 预热 预热是焊接珠光体耐热钢关键工艺方法。为了确保焊接质量，不管在定位焊或正式施焊过程中，焊件全部应预热并保持为80150用氩弧焊打底和CO2气体保护焊时，能够降低预热温度或不预热。 焊后缓冷 焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区，使其缓慢冷却。 焊后热处理 焊后应立即进行高温回火，预防产生延迟裂纹、消除应力和改善组织。焊后热处理温度应避免在350500温度区间内进行，因珠光体耐热钢在该温度区间内有强烈加火脆性现象。多个常见珠光体耐热钢焊后热处理温度见表11。 表11 珠光体耐热钢焊后热处理温度 钢 号 需热处理厚度（mm） 焊后高温回火温度（） 15CrMo 10 680700 12Cr1MoV 6 720760 20CrMo 任何厚度 720760 12Cr2MoWVB 任何厚度 760780 12Cr3MoVSiTiB 任何厚度 740780 8 常见金属材料焊接 试述低碳调质钢焊接工艺。 常见多种熔焊方法，全部能够适适用于焊接低碳调质钢。其焊接工艺以下： 焊前预热 当板厚较小或接头拘束度也较小时，焊前可不进行预热，如15MnMoVN、14MnMoNbB钢。当板厚小于13mm时，通常采取不预热施焊。伴随板厚增加，为了预防产生冷裂纹，必需进行预热，不过必需严格控制预热温度，因为过高预热温度会使热影响区冷却速度过于缓慢，使热影响区强度下降，韧性变坏。 多个低碳调质钢最低预热温度，见表14。许可最高预热温度和表中最低值相比，不得大于65。若有可能，可采取低温预热加后热或不预热，只采取后热方法来预防低碳调质钢产生冷裂纹，能够减轻或消除过高预热温度对热影响区韧性损害。 表14 低碳调质钢最低预热温度 （） 焊件厚度 （mm） 15MnMoVN 14MnMoNbB 13 不预热 不预热 1316 50100 100150 1619 100150 150200 1922 100150 150200 2225 150200 200250 2535 150200 200250 焊接材料 为预防产生冷裂纹，所以必需严格控制焊接材料中含氢量，要求所使用焊条必需是低氢型或超低氢型，焊前应严格按要求进行烘干、贮存。用于CO2气体保护焊CO2气体应符合GB605285中要求级气体或级1类气体要求。 焊接低碳调质钢推荐用焊接材料，见表15。 表15 焊接低碳调质钢推荐用焊接材料 钢 号 手弧焊 熔化极气体保护焊 焊 条 焊 丝 保护气体（体积分数）（%） HQ70A E7015 H08Mn2Ni2Mo CO2 HQ70B 或 Ar+CO220 15MnMoVN 或 15MnMoVNRE Ar+O212 15MnMoVNRE（QJ-70） E7515 H08Mn2Ni2Mo Ar+CO220 14MnMoNbB E8515 Ar+O212 焊接技术 为避免过分损伤热影响区韧性，应避免使用过大线能量，所以，不推荐使用大直径焊条或焊丝。只要可能，应采取多层小焊道焊缝，最好采取窄焊道，而不采取横向摆动运条技术。 焊后热处理 大多数低碳调质钢焊接构件全部是在焊态下使用，只有在下述条件下才进行焊后热处理。 1）焊后或冷加工后韧性过低。 2）焊后需进行高精度加工，要求确保结构尺寸稳定性。 3）焊接结构承受应力腐蚀。 焊后热处理温度必需低于母材调质处理回火温度。 9 常见金属材料焊接 试述中碳调质钢焊接工艺。 常见多种熔焊方法，全部能够适适用于焊接中碳调质钢。 预热及后热 除了拘束度小、结构简单薄壳结构不用预热外，中碳调质钢全部应采取焊前预热和后热方法，预热温度约为200350后热温度为300左右。 假如焊后不能立即进行调质处理，则必需在焊后立即进行中间热处理，即在等于或高于预热温度下进行保温一段时间热处理，如低温回火或650680高温回火。若焊件焊前处于调质状态，其预热温度、层间温度及热处理温度全部应比母材淬火后回火温度低50。进行局部预热时，应在焊缝两侧各100mm范围内均匀加热。 焊接材料 为了预防产生热裂纹，要求采取低碳焊丝，焊丝中碳质量分数应控制在0.15%以内，最高不超出0.25%，而且控制硫、磷质量分数应小于0.03%0.035%。 焊接中碳调质钢焊条选择，见表16。表中HTJ-1及HTJ-4焊条涂料只起稳弧作用，焊缝金属力学性能和抗裂性能较差，只适适用于受力小、待焊处可达性不好及要求变形小30CrMnSiA钢薄板焊接。 焊接线能量 中碳调质钢宜用小线能量焊接，以有利于降低淬火区高温停留时间，降低奥氏体晶粒长大，从而降低淬火区脆化程度。 表16 焊接中碳调质钢焊条选择 焊条牌号 焊 芯 直 径 （mm） 焊接钢种 HTJ-4（钛型） H08A 1.64.0 25CrMnSiA HTJ-1（钛型） H08CrMoA 30CrMnSiA HTJ-2（低氢型） H08CrMoA 1.64.0 30CrMnSiA 40CrMnSiMoVA HTJ-3（低氢型） H08CrMoA 1.66.0 25CrMnSiA 30CrMnSiA 30CrMnSiNi2A 40CrMnSiMoVA HTG-1（低氢型） HGH30 1.65.0 焊接已调质： 25CrMnSiA 30CrMnSiA HTG-2（低氢型） HGH41 30CrMnSiNi2A HTB-3（低氢型） H1Cr19Ni11Si14A1Ti 1.64.0 30CrMnSiA A507（低氢型） E1-16-25Mn6N-15 焊接已调质 A502（钛钙型） E1-16-25Mn6N-16 30CrMnSiA 注：“HT”航空焊条、“J”结构钢焊条、“G”高温合金焊条、“A”不锈钢焊条及A5焊条焊缝中铬质量分数（含铬量）为16%，镍质量分数（含镍量）为25%。 10 常见金属材料焊接 试述耐候钢及耐海水腐蚀用钢焊接工艺。 铜、磷能显著地降低钢腐蚀速度，这是耐候钢及耐海水腐蚀用钢关键合金元素，常见耐候钢及耐海水腐蚀用钢有：16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、09Mn2Cu、16MnCu、09MnCuPTi、08MnPRE、10MnPNbRE钢等。 铜、磷耐蚀钢对焊接热循环不敏感，焊接热影响区最高硬度不超出350HV。即使钢中含有Cu、P等元素，但其含量均不高，通常铜质量分数控制在0.2%0.4%，不会促进产生热裂纹。含磷钢中碳、磷质量分数全部在0.25%以下，所以钢冷脆倾向也不大，所以焊接性良好，焊接工艺和强度等级较低（s为343392MPa）一般热轧钢相同。 焊接耐候及耐海水腐蚀用钢焊条，见表17。埋弧焊时，采取H08MnA、H10Mn2焊丝配合HJ431焊剂。 表17 焊接耐候及耐海水腐蚀用钢焊条 牌 号 型 号 主 要 用 途 J422CrCu E4303 焊接12CrMoCu J502CuP 焊接10MnPNbRE、08MnP、09MnCuPTi J502NiCu E5003-G 焊接耐候铁道车辆09MnCuPTi J502WCr J502CrNiCu E5003-G 焊接耐候近海工程结构 J506WCu E5016-G 焊接耐候用钢09MnCuPTi J506NiCu E5016-G 焊接耐候用钢 J507NiCu E5015-G 焊接耐候用钢 J507CrNi E5015-G 焊接耐海水腐蚀用钢海洋关键结构 常见金属材料焊接 试述奥氏体不锈钢手弧焊工艺。 奥氏体不锈钢手弧焊含有热影响区小、易于确保质量，适应多种焊接位置及不一样板厚工艺要求优点。焊条有酸性钛钙型和碱性低氢钠型两大类。低氢钠型不锈钢焊条抗热裂性较高，但成形不如钛钙型焊条，耐腐蚀性也较差。钛钙型焊条含有良好工艺性能，生产中应用较普遍。 因为奥氏体不锈钢电阻率为低碳钢4倍以上，焊接时产生电阻热较大，药皮轻易发红和开裂，所以一样直径焊条焊接电流值应比低碳钢降低20%左右，焊条长度亦比同直径碳钢焊条短，不然焊接时因为药皮快速发红、开裂会失去保护而无法焊接。 施焊时，焊条不应作横向摆动，采取小电流、快速焊，一次焊成焊缝不宜过宽，最好不超出焊条直径3倍。多层焊时，每焊完一层要根本清除焊渣，层间温度应低于60和腐蚀介质接触焊缝，为预防因为反复加热而降低耐腐蚀性，应最终焊接。焊后可采取强制冷却方法，加速接头冷却。焊接开始时，不要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐腐蚀性。 12 常见金属材料焊接 试述奥氏体不锈钢埋弧焊工艺。 奥氏体不锈钢埋弧焊时，因为焊接电流密度大，热量集中，所以形成弧坑也较大，而且熔池厚度也增大，在局部间隙较大处很轻易烧穿，所以在施焊过程中需要在焊件后面采取一定工艺方法，以防烧漏。常见方法是采取手弧焊封底，并用纯铜板垫、永久垫和焊剂垫等。 18-8型奥氏体不锈钢埋弧焊时焊接工艺参数，见表20。 表20 18-8型不锈钢埋弧焊焊接工艺参数 焊件厚度（mm） 装配间隙（mm） 焊接电流（A） 电弧电压（V） 焊接速度（m/h） 6 1.52.0 650700 3438 46 8 2.03.0 750800 3638 46 10 2.53.5 850900 3840 31 12 3.04.0 900950 3840 25 8 1.5 500600 3234 46 10 1.5 600650 3436 42 12 1.5 650700 3638 36 16 2 750800 3840 31 20 3 800850 3840 25 30 6.07.0 850900 3840 16 40 8.09.0 10501100 4042 12 注：1、表中厚度为612mm焊件焊接工艺参数是在焊剂垫上进行单面埋弧焊参数。 2、厚度为840mm焊件，应进行双面焊，但焊接第1道焊缝时能够在焊剂垫上进行。 3、焊丝均采取5mm。 13 常见金属材料焊接 试述奥氏体不锈钢钨极氩弧焊工艺。 奥氏体不锈钢钨极氩弧焊适宜于厚度不超出8mm板结构，尤其适宜于厚度在3mm以下薄板、直径在60mm以下管子和厚件打底焊。钨极氩弧焊电弧热功率低，所以焊接速度较慢，约为手弧焊速度1/21/3。所以，焊接接头冷却过程中在危险温度区停留时间长，耐腐蚀性能较差。 奥氏体不锈钢钨极氩弧焊对接接头焊接工艺参数，见表21。 14 常见金属材料焊接 试述奥氏体不锈钢熔化极氩弧焊工艺。 奥氏体不锈钢采取熔化极氩弧焊时，若使用纯氩气作为保护气体会引发一系列困难： 1）液体金属粘度及表面张力较大，易产生气孔；焊缝金属润湿性差，焊缝两侧易产生咬边。 2）电弧阴极斑点不稳定，产生所谓阴极飘移现象，使焊缝成形很差。如厚度为3mm不锈钢焊后焊缝宽约4mm，而余高竟超出3mm，所以没有得到推广应用。处理上述现象方法是采取氧化性混合气体作保护气体，即在纯氩气中加入少许氧气或CO2气体。 焊接厚板时推荐以射流过渡焊接，保护气体质量分数为Ar98%+O22%。因为射流过渡必需采取较高电压和电流值，熔池流动性好，故只适于平焊和横焊；焊接薄板时推荐以短途经渡焊接，保护气体质量分数97.5%Ar+2.5%CO2。短途经渡时电压和电流值均较低，熔滴短路时会熄弧，熔池温度较低轻易控制成形，所以适适用于任意位置焊接。 为预防后面焊道表面氧化和保持良好成形，底层焊道后面应附加氩气保护。 15 常见金属材料焊接 试述铁素体不锈钢焊接工艺。 属于铁素体不锈钢钢号有0Cr13A1、1Cr17、1Cr28、0Cr17Ti、1Cr25Ti、1Cr17Mo2Ti等。 铁素体不锈钢焊接工艺以下： 焊接性 铁素体不锈钢焊接时，因为热影响区晶粒急剧长大、475脆性和相析出不仅引发接头脆化，而且也使冷裂倾向加大。在温度高于1000熔合线周围快速冷却时会产生晶间腐蚀，但经650850加热并随即缓冷就能够加以消除。 因为铁素体钢在加热和冷却过程中不发生相变，所以晶粒长大以后，不能经过热处理来细化。 焊接工艺 1）焊接时将焊件预热100150，含铬量越高，预热温度越高。 2）可分别选择铬不锈钢焊条或铬镍奥氏体焊条。采取铬镍奥氏体焊条时，可不进行焊前预热和焊后热处理。 焊接铁素体不锈钢用焊条，见表22。 表22 焊接铁素体不锈钢用焊条 钢种 对接头性能要求 选择焊条 预热及焊后热处理 型号 牌号 1Cr17 耐硝酸及耐热 E0-17-16 G302 焊前预热120200，焊后750800回火 Cr17Ti E0-17-15 G307 Cr17 提升焊缝塑性 E0-19-10-15 A107 不预热，不热处理 0Cr17Ti 1Cr17Mo2Ti E0-18-12Mo2-15 A207 1Cr25Ti 抗氧化性 E1-23-13-15 A307 不预热，焊后760780回火 1Cr28 提升焊缝塑性 E2-26-21-16 A402 不预热，不热处理 1Cr28Ti E2-26-21-15 A407 3）采取小焊接线能量，不摆动焊接。多层焊时应控制层间温度高于150。不宜连续施焊。 4）焊后进行750800回火处理，目标是改善塑性，提升耐腐蚀性。回火后快冷，可预防出现相及475脆性。 对于超低碳高铬铁素体不锈钢，如00Cr26Mo1、00Cr30Mo，现在还没有专用焊条，可采取E1-23-13-26（A302）、E2-26-21-16（A402）焊条进行焊接。 16 常见金属材料焊接 试述马氏体不锈钢焊接工艺。 属于马氏体不锈钢钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。 焊接性 有强烈冷裂倾向，焊缝及热影响区焊后均为硬而脆马氏体组织，钢中含碳量越高，冷裂倾向越大。焊接时在温度超出1150热影响区内，晶粒显著长大。过快或过慢冷却全部可能引发接头脆化。比如，1Cr13钢焊后冷却速度小于10/s时，在热影响区将得到粗大铁素体加碳化物组织，使塑性显著降低；当冷却速度大于40/s时，则会产生粗大马氏体组织，一样也使塑性下降。 马氏体不锈钢晶间腐蚀倾向很小。 焊接工艺 1）焊前预热 焊前预热是预防产生冷裂纹关键工艺方法。当C质量分数为0.1%0.2%时，预热温度为200260，对高刚性焊件可预热至400450。 2）焊后冷却 焊件焊后不应从焊接温度直接升温进行回火处理，因为焊接过程中奥氏体可能未完全转变，如焊后立即升温回火，会出现碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变，产生晶粒粗大组织，严重降低韧性。所以回火前应使焊件冷却，让焊缝和热影响区奥氏体基础分解完了。对于刚性小焊件，能够冷至室温再回火；对于大厚度焊件，需采取较复杂工艺；焊后冷至100150，保温0.51h,然后加热至回火温度。 3）焊后热处理 目标是降低焊缝和热影响区硬度，改善塑性和韧性，同时降低焊接残余应力。焊后热处理分回火和完全退火两种。回火温度为650750，保温1h，空冷；若焊件焊后需机加工，为了得到最低硬度，可采取完全退火，退火温度为830880，保温2h炉冷至595，然后空冷。 4）焊条选择 焊接马氏体不锈钢用焊条分为铬不锈钢焊条和铬镍奥氏体不锈钢焊条两大类。常见铬不锈钢焊条有E1-13-16（G202）、E1-13-15（G207）；常见铬镍奥氏体不锈钢焊条有E0-19-10-16（A102）、E0-19-10-15（A107）、E0-18-12Mo2-16（A202）、E0-18-12Mo2-15（A207）等。 17 通常术语 焊接工艺 制造焊件全部加工方法和实施要求，包含焊接准备、材料选择、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。 18 通常术语 焊接工艺规范规程 制造焊件全部关加工和实践要求细则文件，可确保由熟练焊工或操作工操作时质量再现性 19 无铅波峰焊接 无铅波峰焊接工艺技术和设备 1无铅焊接技术发展趋势 伴随欧盟RHS相关7月1日无铅化期限迫近,日本著名电子产品制造商: PANASONIC/NATIONAL、SONY、TOSHIBA、PIONEER 、NEC等，从开始导入无铅化制程，至今已基础实施无铅化制造，在日本及欧美市场上推出绿色环境保护家电产品。中国政府已于3月由信息产业部确定电子信息产品生产污染防治管理法自7月1日严禁电子产品含铅（Pb）。所以，出于对环境保护考虑，市场发展趋势是使用含铅焊料电子产品将无法进入市场。对于电子组装企业来说，无铅焊接技术应用已经是摆在企业面前必需处理现实问题。 2无铅焊接技术工艺特点 电子产品制造业实施无铅化制程需面临以下问题：1)焊料无铅化；2)元器件及PCB板无铅化；3)焊接设备无铅化 1） 焊料无铅化到现在为止，全世界已报道无铅焊料成份有近百种，但真正被行业认可并被普遍采取是Sn-Ag-Cu三元合金，也有采取多元合金，添加In,Bi,Zn等成份。现阶段国际 上是多个无铅合金焊料共存局面，给电子产品制造业带来成本增加，出现不一样用户要求不一样焊料及不一样工艺，未来发展趋势将趋向于统一合金焊料。 （1） 熔点高，比Sn-Pb高约30度； （2） 延展性有所下降，但不存在长久劣化问题； （3） 焊接时间通常为4秒左右； （4） 拉伸强度早期强度和后期强度全部比Sn-Pb共晶优越。 （5） 耐疲惫性强。 （6） 对助焊剂热稳定性要求更高。 （7） 高Sn含量，高温下对Fe有很强溶解性 鉴于无铅焊料特征决定了新无铅焊接工艺及设备 2） 元器件及PCB板无铅化 在无铅焊接工艺步骤中，元器件及PCB板镀层无铅化技术相对要复杂，包含领域较广，这也是国际环境保护组织推迟无铅化制程原因之一，在相当初间内，无铅焊料和Sn-PbPCB镀层共存，而带来 剥离(Lift-Off)等焊接缺点,设备厂商不得不从设备上克服这种现象。另外对PCB板制作工艺要求也相对提升，PCB板及元器件材质要求耐热性愈加好。 20 点焊工艺 特殊情况点焊工艺 41 不等厚度及不一样材料点焊在通常条件下，不一样厚度和不一样材料点焊时，熔核不以贴合面为对称，而向厚板或导电、电热性差中偏移，其结果使其在贴合面上尺寸小于该熔核直径。同时，也使其在薄件或导电、导热性好焊件中焊透率小于要求数值，这均使焊点承载能力降低。 1. 偏移产生原因熔核偏移根本原因是焊接区在加热过程中两焊件析热和散热均不相等所致。偏移方向自然向着析热多、散热缓慢一方移动。不一样厚度点焊时，厚件电阻大析热多，而其析热中心因为远离电极而散热缓慢；薄件情况正相反。这就造成焊接温度场及熔核图38a向厚板偏移。不一样材料点焊时，导电性差工件电阻大析热多，但散热缓慢；导电性好材料情况正相反。这一样要造成焊接温度场图38b向导电性差工件偏移。温度场偏移则带来熔查对应偏移。 2. 克服熔核偏移方法（1）采取硬规范 硬规范点焊时电流场分布，能愈加好反应边缘效应对贴合面集中加热效果，而且因为焊接时间短使热损失下降，散热影响相对减小，均对纠正熔核偏移现象有利。比如，可用电容贮能焊机来点焊厚度比很大精密零件。（2）采取不一样电极 1) 采取不一样直径电极。薄件（或导电、导热性好焊件）那面采取小直径电极，以增大电流密度，减小热损失；而厚件（或导电、导热性差焊件）那面则选择大直径电极。上、下电极直径不一样使温度场分布趋于合理，减小了熔核偏移。不过，在厚度比比较大不锈钢或耐热合金零件点焊中和上述标准相反，只有小直径电极安置在厚件那面方能有效，工厂中俗称为“反焊”。反焊已取得多年实际应用，但其原理及合理应用范围现在还有争议。 2) 采取不一样材料电极。因为上、下电极材料不一样，其散热程度不相同。导热性好材料放于厚件（或导电、导热性差焊件）那面使其热损失也大，也可调整温度场分布，减小熔核偏移。比如，点焊5A02-3A21板材（5A023A21，5A022mm、3A213mm），可在5A02那面采取导热性差CrCdCu合金电极，而在3A21那面采取导热性好T2纯铜电极。结果表明，薄件焊透率达2025，满足质量要求。 3) 使用特殊电极。在电极头部加不锈钢环、黄铜套（图39）或采取尖锥状电极头，均可使焊接电流向中间集中，从而使薄件（或导电、电热性好焊件）析热强度增加，使温度场分布趋于合理。（3）在薄件（或导电、电热性好焊件）上附加工艺垫片（图40） 工艺垫片由导热性差材料制作，厚度为0.20.3mm，有降低薄件（或导电、电热性好焊件）散热、增加电流密度作用。比如，不锈钢箔片可作为铜、铝合金点焊工艺垫片；低碳钢箔片可作为黄铜点焊工艺垫片；钼箔可作为金丝和金箔点焊工艺垫片等。在使用工艺垫片时应注意规范不要过大，以避免垫片和零件表面产生粘结，焊后应很轻易将其揭掉。 3. 利用帕尔贴效应帕尔贴效应是热电势现象逆向现象，即当直流电按某特定方向经过异种材料接触面时，将产生附加吸热或析热现象，所以这个效应仅在单向通电时有效，而且现在仅用于铝和铜合金电极间才较显著和含有实用价值，图41所表示。部分异种金属材料点焊焊接参数参见表21和表22。 表21 常见异种钢点焊焊接参数 钢 号 厚度 焊前状态 电极直径 焊接参数 熔核 /mm 及清理 /mm 直径 焊接电流 通电时间 电极压力 /mm /A /S /N 1Cr13+ 1.2+1.2 1Cr13回火， 5.06.0 60006500 0.240.28 10004500 5.0 1Cr18Ni9Ti 1.5+1.5 1Cr18Ni9Ti淬火，抛光 6.07.0 65006800 0.280.32 50005500 5.5 Cr17Ni2+ 2.5+2.0 油淬，回火 5.07.0 85009500 0.320.38 8000 4.5 1Cr11Ni2W2MoV Cr17Ni2+ 1.5+2.0 Cr17Ni2油淬，回火，1Cr18Ni9Ti 4.04.5 65007000 0.300.38 5800 4.0 1Cr18Ni9Ti 1.5+3.5 淬火 5.07.0 92009700 0.320.38 7300 4.5 1Cr18Ni9Ti+ 1.0+1.0 正火 4.05.0 6400 0.140.22 4900 4 21-11-2.5 铸造不锈钢 1.0+1.0 7100 0.120.22 6000 4.3 表22 不锈钢和镍基高温合金点焊焊接参数 材料 厚度 焊前 电极直径 工艺参数 熔核尺寸 /mm 状态 /mm 焊接电流 通电时间 电极压力 d A /A /s /kN /mm (%) GH3044+ 1.5+1.0 固溶 5 58006200 0.340.38 5.26.4 3.54.0 1Cr18Ni9Ti GH1140+ 1+1 固溶 5 61006500 0.26 4.45.4 4.5 4060 1Cr18Ni9Ti 1+1.5 5.06.0 62006500 0.260.30 4.45.4 4.5 5060 1.5+1.5 7 82008400 0.380.44 5.16.1 5.07.0 4070 1+2 5.06.0 65006800 0.260.30 5.45.7 5.5 6070 1+4 10.012.0 64006800 0.300.34 5.96.4 5.5 4055 A为焊点关键焊透率。 42 胶接点焊和减振钢板点焊 1. 胶接点焊 在点焊工艺中采取结构胶粘剂，可使接头性能显著提升，这种将点焊和胶接两种工艺结合起来焊接方法称为胶接点焊，简称胶焊。胶焊结构含有强度高、质量轻、减振和声学性能好等优点。比如，它静抗剪强度是点焊1.52倍，疲惫强度为点焊35倍；可预防（铝合金）焊后阳极化处理时搭接区内表面腐蚀等。 经过对胶焊、点焊和胶接三种拉剪试件力学性能进行研究，试验结果见表23。 表23 胶焊、点焊和胶接拉剪试件强度试验结果 方 法 破断载荷F/N 疲惫寿命Nf Fmax3000N Fmax4000N 胶焊 8444 1.0106 8.84105 点焊 6000 4.9104 1.0104 胶接 7780 2.77103 4.8104 由表中数据可知，胶焊接头静载强度和疲惫寿命均显著高于点焊和胶接接头，尤其疲惫寿命十分优越。其原因为：胶焊可大幅度降低点焊结构中焊点部位高应力值，消除了焊点边缘高应力集中，改善了接头应力分布；胶焊接头中应力分布均匀，外载将由焊点部位和胶接部位共同负担。而和胶接接头相比，胶焊接头中焊点存在，即使将造成焊点区域有较大应力值，但焊点含有更高强度，而断裂往往始于胶层，当胶层破坏后，焊点仍然可负担一定载荷，故其力学性能较胶接优越。应该注意，在不一样搭接长度、板厚、焊点直径、胶粘剂种类和胶层厚度时，胶焊接头对点焊和胶接接头力学性能改善程度并不相同。 胶接点焊有3种方法：先涂胶后点焊；先点焊后灌胶；预置带孔胶带（膜）。因为先点焊后灌胶方法相对工艺简便，多出胶液易于清除，质量轻易确保等，故现在多采取此方法，比如国产“运七”型飞机蒙皮和桁条焊接。 胶接点焊技术关键点： 1) 点焊时应选择不宜产生喷溅和接头变形电流波形（设备）和焊接参数。 2) 点焊后搭接面应确保平整，便于胶液渗透到整个搭接面而不产生缺胶现象。 3) 选择流动性良好胶粘剂，注胶时宜将工件倾斜1545。 4) 供先焊后胶粘剂关键为改性环氧胶，有多个牌号，如425-1、425-2（表24）、TF-3、SY201等。 2. 减振钢板点焊 伴随环境保护、舒适性要求提升，对汽车噪声等限制日益严格，所以，适合于汽车生产使用减振钢板将得到广泛应用。所谓减振钢板，就是在两层金属板材之间夹一层减振胶钢板，比如厚度1.45mm日本NKK钢厂和宝钢生产减振钢板，其组成为钢板（0.7mm）/热可塑非导电型减振胶层（0.05mm）/钢板（0.7mm）。 表24 425-2胶粘剂性能 牌号 组 成 工艺条件 胶粘剂抗剪 胶焊后抗剪 胶焊后不均匀扯离强度/kN.m-1 强度/Mpa 强度/Mpa 温度 强度值 温度 强度值 / / 425-2 甲 E-51环氧 100 甲：乙：丙：丁 25 （铝） 25 （铝）14.714.7 40 60适适用于铝合金胶接点焊结构，先焊后胶 D-17环氧 25 #VALUE! 60 24.5 60 间苯二酚正丁醛 预固化：2050h -60 19.6 环氧树脂 5 固化：1353h 17.6 环氧稀释263 18 乙 4,4-二氨基二苯甲烷2- 乙基，4-甲基咪唑 10 亚麻油酸锡盐 1 -羟乙基乙二胺 3 丙 780聚硫橡胶 10 丁 KH-550 5 这种非导电型减振钢板点焊原理以下（图42）：用导电板组成副导电回路，点焊时先使焊机输出电流I2从工件1上表面经过导电板流到工件2下表面，I2产生电阻热使导电区域减振胶熔化，待焊处已熔化减振胶在电极压力作用