焊接材料文献综述

(一)电焊材料电焊材料主要是指电焊条。电焊条是用来传导焊接电流、引燃电弧和熔化后作为焊缝的填充金属的。对焊条的基本要求是:保证焊缝的化学成分和金属组织与被焊件金属相似,不产生气孔、夹渣和裂纹等现象;有良好的焊接工艺性,电弧稳定,燃烧均匀,飞溅少,流动性适宜和脱渣性好。焊条一般由焊心(焊丝)和包在外面的药皮(即涂料)组成。焊心焊心是用不同金属材料做成的不同直径的焊丝。按《GB1300—77 焊接用钢丝》规定:焊条钢丝有44种,可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三大类。焊条的直径是以焊心直径来表示的,常用的焊条直径有ϕ2mm、ϕ5mm、ϕ2mm、ϕ4mm、ϕ5mm等几种。一般焊条的长度在250～450mm之间。药皮焊条的药皮是将矿石、岩石、铁合金和少量化学物质、有机物等碾成粉末,加黏结剂涂在焊心上经烘干而制成。药皮的主要作用是保证焊缝金属具有合乎要求的化学成分和力学性能,并使焊条具有良好的焊接工艺性能。焊条的分类和型号焊条按用途可分为:碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及铜合金焊条、镍及镍合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等。常用焊条为碳钢和低合金钢焊条,它们型号按 《GB5117—1995 碳钢焊条》、《GB5118—1995 低合金钢焊条》规定编制。如:E4303型号的表示含义,其中,最后一个3表示焊条药皮为钛钙,可采用交流或直流正反接;0表示焊条适用于全位置焊接;43表示熔敷金属抗拉强度的最小值(430mPa);E表示焊条。(二)气焊材料气焊材料主要有焊丝和焊剂。焊丝气焊一般都用焊丝作为填充金属。焊丝的成分应与被焊件基本相同,焊丝直径由被焊件厚度决定,原则上在保证质量的前提下尽可能用直径大些的焊丝。焊剂在焊接高合金钢、铸铁和有色金属时,还要用焊剂来配合焊丝使用。焊剂的作用是防止焊金属氧化和除去氧化物。焊铸铁时常用苏打或碳酸钾作焊剂;焊接其他金属,常用硼砂或硼酸等作焊剂。

第一章　中国的焊接材料一、电焊条的分类和牌号编制二、焊丝的分类和牌号编制三、焊剂的分类和牌号编制四、结构钢焊条五、低合金耐热钢焊条和低温钢焊条六、不锈钢焊条七、堆焊焊条八、铸铁焊条和有色金属焊条九、特殊用途焊条及新研制的焊条十、实芯焊丝十一、药芯焊丝十二、焊剂十三、国内部分焊接材料厂的产品牌号第二章　中国焊接材料标准一、碳钢焊条(GB/T 5117—1995)二、低合金钢焊条(GB/T 5118—1995)三、不锈钢焊条(GB/T 983—1995)四、堆焊焊条和铸铁焊条五、铝、铜、镍焊条六、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝七、焊接用盘条八、镍、铝、铜焊丝九、药芯焊丝十、埋弧焊用焊丝和焊剂第三章 国际标准化组织(ISO)焊接材料标准一、碳钢和细晶粒钢用焊接材料二、高强度钢用焊接材料三、耐热钢用焊接材料四、不锈钢和高温耐热钢用焊接材料五、其他焊接材料第四章　美国、日本焊接材料标准参考文献

金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类在熔焊的过程中，如果大气与高温的熔池直接接触的话，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。各种压焊方法的共同特点，是在焊接过程中施加压力，而不加填充材料。多数压焊方法，如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的，有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。焊接时形成的，连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时，会受到焊接热作用，而发生了组织和性能变化，这一区域被称作为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等方面的不同。恶化焊接性这就需要调整焊接的条件，焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理，可以改善焊件的焊接质量。另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接（正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。搭接接头的焊前准备工作简单，装便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

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