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河南工程学院《压力焊》考查课专业论文八方钢的异种材料焊接工艺学生姓名: 赵国权( 201310617212 ) 学院: 机械工程学院专业班级: 材控 1342 专业课程: 压力焊任课教师: 陈丹 201 6年 11月7日八方钢的异种材料焊接工艺压力焊课程专业论文-1- 生产背景某工厂想要生产长度为 1300mm 的八方钢,其具体材质为( 1000mm 长20钢+300mm 长 1Cr18Ni9 ),八方钢的外接圆直径为 80mm 。该八方钢将用于工程结构件。分析:所需八方钢可有 80mm 圆柱体切削加工而成,如图 1所示。图 1. 八方刚工件截面图由于异种材料焊接,焊接面约 5000mm 2 ,属于大型截面金属零件, 又因为是加工成八方钢可选择焊接方法为预热闪光对焊和相位摩擦焊[1],具体分析如下。引言异种钢材焊接的问题与同种出来焊接相比,有较大的不同,一般要比同种出来困难。异种材料的焊接性主要取决于两种材料的冶金相溶性、物理性、表面状态等,两种材料的这些性能差异越大焊接性能越差,现代工程结构中不仅需要对大量的同种材料进行焊接, 也需要对相当数量的异种材料进行焊接。采用异种材料制造的焊接结构,不仅能满足不同工作条件对材质提出的不同要求,而且可节约大量的优质贵重材料,降低成本,充分发挥不同材料的性能优势。近年来,异种材料焊接结构在机械、化工、电力及核工业等行业得到广泛应用,对异种材料的焊接也越来越受到重视根据金相组织,其焊接时存在如下三大问题:焊缝成分稀释;熔合区性能恶化;接头应力复杂。两种材料焊接性分析 20钢强度很少淬火,无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工,电弧焊和接触焊的焊接性能好,气焊时厚度小,外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。低碳钢由于其含碳量和合金元素量较少,成分(如表 1 ),其焊接性较好的焊接低碳钢时,一般不需要采取特殊的工艺措施,低碳钢焊缝的综合力学性能较好,产生裂纹和气孔的倾向性小,只是对于沸腾钢,由于其脱氧不完全,硫,磷等杂质分布不均匀,焊接时热裂纹倾向比较大。[2]该钢属于优质低碳碳素钢,冷挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低, 压力焊课程专业论文-2- 韧性、塑性和焊接性均好。表1 20# 钢化学成分低碳钢含碳量较低,可焊性较好,奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti )含有 18% 左右的 Cr和 9% 左右的 Ni ,而碳钢没有这些成分,焊接时如不添加一定量的 Cr、Ni 元素,由两种钢组成的焊缝金属其化学成分必然显著降低,即形成焊缝稀释。焊缝稀释的结果是形成马氏体组织,使焊缝的力学性能变硬变脆,产生冷裂纹。表21Cr18Ni9Ti 化学成分珠光体钢相对于奥氏体金属填充材料来说,合金元素含量少,因此它们对焊缝金属有一定的稀释作用,而焊缝金属的成分是由填充金属与母材的成分及熔合比确定的,稀释会导致焊缝金属中奥氏体形成元素减少,使焊缝中出现脆性的马氏体组织而降低焊接接头的质量,严重时甚至可能出现裂纹。有低碳钢的一半,而线膨胀系数却大得多,所以焊后在接头中会产生较大的焊接内应力。 1Crl8Ni9 奥氏体不锈钢中的成分(如表 2), 如碳、硫、镍等会在熔池中形成低熔点共晶。一、预热闪光对焊 1Cr18Ni9 奥氏体不锈钢的液、固相线的