“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材走進(jìn)焊接2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象1.了解焊接的對(duì)象；2.了解焊接對(duì)象的應(yīng)用領(lǐng)域；3.熟悉焊接對(duì)象的焊接特點(diǎn)；4.掌握常見焊接對(duì)象的焊接方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、鋼鐵材料1.鋼鐵材料的分類（1）按化學(xué)成分分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三類；非合金鋼按質(zhì)量等級(jí)又分為普通質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)和特殊質(zhì)量用鋼三類，“非合金鋼”是指?jìng)鹘y(tǒng)的“碳素鋼”或“碳鋼”，具有較好的力學(xué)性能和各種工藝性能，并且冶煉工藝比較簡單，價(jià)格低廉，因而在焊接結(jié)構(gòu)制造中應(yīng)用廣泛，但一般用于工作溫度在350℃以下的結(jié)構(gòu)。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象一、鋼鐵材料1.鋼鐵材料的分類（2）按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能或使用性能分為普通質(zhì)量非合金鋼、優(yōu)質(zhì)非合金鋼和特殊質(zhì)量非合金鋼。（3）按用途將非合金鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼，此外，鋼材還可以從其他角度進(jìn)行分類，如按專業(yè)（鍋爐用鋼、橋梁用鋼、容器用鋼等）、按冶煉方法進(jìn)行分類。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象一、鋼鐵材料2.焊接技術(shù)在鋼鐵材料中的應(yīng)用焊接技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，包括汽車、鐵路車輛、船舶、航空、航天、鍋爐、壓力容器、石油化工、建筑、公交、家電、電子、核能、軍工等諸多領(lǐng)域。見下圖2.2.1焊接的對(duì)象2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象a）航天b）航空一、鋼鐵材料2.焊接技術(shù)在鋼鐵材料中的應(yīng)用2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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c）潛艇d）管道運(yùn)輸e）汽車f）鍋爐汽包

g）航天--神七返回艙

h）鳥巢一、鋼鐵材料2.焊接技術(shù)在鋼鐵材料中的應(yīng)用2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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i）全焊鋼結(jié)構(gòu)橋--杭州灣大橋j）船舶k）軍工產(chǎn)品--坦克l）航空母艦二、非鐵金屬1.定義非鐵金屬是指鐵、鉻、錳三種金屬以外的所有金屬。中國在1958年將鐵、鉻、錳列入鋼鐵材料；并將鐵、鉻、錳以外的64種金屬列入非鐵金屬。這64種非鐵金屬包括：鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金、銀、鉑、釕、銠、鈀、鋨、銥、鈹、鋰、銣、銫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔、釷。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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二、非鐵金屬2.特點(diǎn)有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高，電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小，具有良好的綜合機(jī)械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。3.應(yīng)用非鐵金屬是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料，航空、航天、汽車、機(jī)械制造、電力、通訊、建筑、家電等絕大部分行業(yè)都以非鐵金屬材料為生產(chǎn)基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代化工、農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，非鐵金屬在人類發(fā)展中的地位越來越重要。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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二、非鐵金屬4.分類通常將非鐵金屬分為5類：輕金屬：密度小于4500千克/立方米（0.53～4.5g/cm3），如鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇等。重金屬：密度大于4500千克/立方米（4.5g/cm3），如銅、鎳、鈷、鉛、鋅、錫、銻、鉍、鎘、汞等。貴金屬：價(jià)格比一般常用金屬昂貴，地殼豐度低，提純困難，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，如金、銀及鉑族金屬。半金屬：性質(zhì)價(jià)于金屬和非金屬之間，如硅、硒、碲、砷、硼等。稀有金屬：包括稀有輕金屬，如鋰、銣、銫等；稀有難熔金屬，如鈦、鋯、鉬、鎢等；稀有分散金屬，如鎵、銦、鍺等；稀土金屬，如鈧、釔、鑭系金屬；放射性金屬，如鐳、鈁、釙及阿系元素中的鈾、釷等。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料1.分類根據(jù)塑料受熱后的性質(zhì)不同分為熱塑性塑料和熱固性塑料。（1）熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)是線型結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)發(fā)生軟化或熔化，可塑制成一定的形狀，冷卻后又變硬。在受熱到一定程度又重新軟化，冷卻后又變硬，這種過程能夠反復(fù)進(jìn)行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。（2）熱固性塑料的分子結(jié)構(gòu)是體型結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)也發(fā)生軟化，可以塑制成一定的形狀，但受熱到一定的程度或加入少量固化劑后，就硬化定型，再加熱也不會(huì)變軟和改變形狀了。熱固性塑料加工成型后，受熱不再軟化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂等都屬于此類塑料。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料1.分類根據(jù)塑料的用途不同分為通用塑料、工程塑料。（1）通用塑料是指產(chǎn)量大、價(jià)格低、應(yīng)用范圍廣的塑料，主要包括聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品種。（2）工程塑料是可作為工程結(jié)構(gòu)材料和代替金屬制造機(jī)器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS樹脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜等。工程塑料具有密度小、化學(xué)穩(wěn)定性高、機(jī)械性能良好、電絕緣性優(yōu)越、加工成型容易等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、電器、化工、機(jī)械、儀器、儀表等工業(yè)，也應(yīng)用于宇宙航行、火箭、導(dǎo)彈等方面。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料1.分類根據(jù)塑料的用途不同分為通用塑料、工程塑料。（3）特種塑料一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等），應(yīng)用于特殊要求的塑料。如聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE）等氟塑料、聚醚醚酮（PEEK）。聚四氟乙烯（PTFE，即塑料王），具有的耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性，應(yīng)用于制造耐腐蝕要求高，使用溫度高于100℃的密封件。應(yīng)用在輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管、蒸汽管，軋鋼機(jī)高壓油管，飛機(jī)液壓系統(tǒng)和冷壓系統(tǒng)的高中低壓管道，精餾塔、熱交換器，釜、塔、槽的襯里，閥門設(shè)備。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料2.塑料的特性（1）塑料具有可塑性；（2）塑料具有彈性；（3）塑料具有較高的強(qiáng)度；（4）塑料具有耐腐蝕性；（5）塑料具有絕緣性2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料3.常用塑料及塑料焊接產(chǎn)品①聚氯乙烯（PVC）硬質(zhì)聚氯乙烯的密度為1.38～1.43g/cm3，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍一般在-15～+55℃之間，適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。②聚乙烯（PE）聚乙烯塑料在建筑上主要用于給排水管、衛(wèi)生潔具。③聚丙烯（PP）聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，約為090左右。聚丙烯常用來生產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。④聚苯乙烯（PS）EPS：可發(fā)性聚苯乙烯發(fā)泡，泡沫板。聚苯乙烯為無色透明類似玻璃的塑料。聚苯乙烯在建筑中主要用來生產(chǎn)泡沫隔熱材料、透光材料等制品。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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三、塑料3.常用塑料及塑料焊接產(chǎn)品常見的塑料焊接產(chǎn)品有：2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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a）焊接塑料污水設(shè)備b）塑料板卷圓對(duì)焊c）塑料盒的焊接樣品d）各種塑料蓋的焊接產(chǎn)品四、陶瓷1.定義陶瓷是指以各種金屬的氧化物、氮化物、碳化物、硅化物為原料，經(jīng)適當(dāng)配料、成形和高溫?zé)Y(jié)等工序人工合成的無機(jī)非金屬材料。2.特點(diǎn)與金屬材料相比，這類材料一般是由共價(jià)鍵、離子鍵或混合鍵結(jié)合而成，鍵合力強(qiáng)，具有很高的彈性模量和硬度。其理論強(qiáng)度高于金屬材料，但因成分、組織不如金屬那樣單純，并且陶瓷內(nèi)部的缺陷多，所以陶瓷的實(shí)際強(qiáng)度比金屬低。在室溫下陶瓷幾乎不具有塑性。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷3.陶瓷的應(yīng)用陶瓷作為材料中的特殊家族，包含了從傳統(tǒng)陶瓷到當(dāng)今在電子設(shè)備、航空配件和切割工具中所使用的工程陶瓷，高技術(shù)陶瓷正在不斷成熟和發(fā)展之中。陶瓷的結(jié)構(gòu)件見下圖：2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷4.陶瓷的分類按化學(xué)成分分類：氧化物陶瓷，如Al2O3；碳化物陶瓷，如SiC；氮化物陶瓷：包括Si3N4；其他化合物陶瓷。按性能和用途分類：結(jié)構(gòu)陶瓷：用于制造結(jié)構(gòu)零部件，要求有更好的力學(xué)性能；功能陶瓷：具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，用以制作功能器件。5.陶瓷的性能強(qiáng)度高、硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小，且多為絕緣體；塑性、韌性和可加工性較差等特點(diǎn)。

2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷4.陶瓷增韌（1）增加致密度；（2）相變?cè)鲰g（體積效應(yīng)和形狀效應(yīng)）；（3）纖維增韌。其他性能（1）熱性能：熔點(diǎn)高、很好的高溫強(qiáng)度和抗氧化性、但抗熱震性能差。（2）電性能：好的絕緣材料；但由于雜質(zhì)，某些組元等一系列成分因素的作用及一些環(huán)境因素的影響，有些陶瓷可以作半導(dǎo)體或壓電材料，或熱電材料或環(huán)境敏感材料等。（3）特殊性能：陶瓷薄膜具有獨(dú)特的光、電、磁等物理化學(xué)性能。可作功能材料。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷5.常用工業(yè)陶瓷及其應(yīng)用2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷5.常用工業(yè)陶瓷及其應(yīng)用2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷6.陶瓷介紹普通陶瓷：其特點(diǎn)是質(zhì)硬，不導(dǎo)電，易于加工成型，但其內(nèi)部含有較多玻璃相，高溫下易軟化，耐高溫及絕緣性不及特種陶瓷，因其成本低，產(chǎn)量大，廣泛用于工作溫度低于200℃的酸堿介質(zhì)、容器、反應(yīng)塔、管道、供電系統(tǒng)的絕緣子和紡織機(jī)械中導(dǎo)紗零件等。特種陶瓷：（1）氧化鋁陶瓷：Al2O3含量越高玻璃相含量越少，氣孔越少，其性能也越好，但此時(shí)工藝變得復(fù)雜，成本升高。氧化鋁陶瓷耐高溫性好，在氧化性氣氛中，可用到1950℃，且耐蝕性好；高硬度及高溫強(qiáng)度(760℃時(shí)HRA87，1200℃時(shí)HRA80)；很好的絕緣性能。“缺點(diǎn)”是脆性大，不能承受沖擊載荷，抗熱震性差，不適合用于有溫度急變場(chǎng)合。主要應(yīng)用在高溫器皿；高速切削及難切削材料加工的刃具；耐磨軸承、模具及活塞、化工用泵和閥門；內(nèi)燃機(jī)火花塞。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷6.陶瓷介紹特種陶瓷：（2）其他氧化物陶瓷MgO陶瓷是典型的堿性耐火材料，用于冶煉高純度鐵及其合金、銅、鋁、鎂以及熔化高純鈾、釷及其合金。BeO陶瓷在還原性氣中特別穩(wěn)定，其導(dǎo)熱性極好（與鋁相近），故抗熱沖擊性能好；但氧化鈹粉末及蒸氣有劇毒，主要應(yīng)用在高頻電爐“坩堝”、高溫絕緣子、激光管、晶體管散熱片、集成電路基片。ZrO2陶瓷具有高的強(qiáng)度且耐熱性好，導(dǎo)熱率高；室溫下是絕緣體，但在1000℃以上變?yōu)閷?dǎo)體。主要用于離子導(dǎo)電材料（電極），傳感及敏感元件及1800℃以上的高溫發(fā)熱體，還可用于熔煉Pt、Pd、Rh等合金的坩堝。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷非氧化物工程陶瓷：（1）氮化硅（Si3N4）陶瓷是目前強(qiáng)度最高的陶瓷，并具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐磨性。穩(wěn)定性極好，除氫氟酸外能耐各種酸堿腐蝕，可抵抗熔融非鐵金屬的侵蝕；氮化硅硬度很高，摩擦系數(shù)小（只有0.1~0.2，相當(dāng)于加油的金屬表面），耐磨性減摩性好（自潤滑性好）；很好的抗熱震性。主要應(yīng)用在耐磨材料；耐腐蝕的零件（密封環(huán)，高溫軸承）；燃?xì)廨啓C(jī)葉片；冶金容器和管道；精加工刀具。（2）碳化硅（SiC）陶瓷，最大特點(diǎn)是高溫強(qiáng)度高，在1400℃時(shí)抗彎強(qiáng)度仍達(dá)(500-600)MPa；且其導(dǎo)熱性好，僅次于BeO陶瓷，熱穩(wěn)定性耐蝕性耐磨性也很好。主要可用于制作火箭尾噴管的噴嘴、爐管、熱電偶套管，以及高溫軸承、高溫?zé)峤粨Q器、密封圈和核燃料的包封材料等2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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四、陶瓷非氧化物工程陶瓷：（3）氮化硼陶瓷A、六方氮化硼，與石墨結(jié)構(gòu)、性能相似，故又稱“白石墨”，具有良好的耐熱導(dǎo)熱性，是理想的散熱和高溫絕緣材料；化學(xué)穩(wěn)定性好，具有極好的自潤滑性，其硬度較低，可進(jìn)行機(jī)械加工，作成各種結(jié)構(gòu)的零件。一般用作熔煉半導(dǎo)體材料坩堝和高溫容器，半導(dǎo)體散熱絕緣件，高溫潤滑軸承和玻璃成型模具等。B、立方氮化硼為立方結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊密，硬度與金剛石接近，是優(yōu)良的耐磨材料，常用于制作刀具。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)不同的組分人通過工合成的材料。一類相為基體，起粘結(jié)作用，另一類為增強(qiáng)相，是一種多相材料。1.復(fù)合材料的分類按結(jié)構(gòu)分：金屬基復(fù)合材料、高分子基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料。按性能分：功能復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。按增強(qiáng)相分：顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、SiC纖維等）、層狀增強(qiáng)復(fù)合材料。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料2.復(fù)合材料的特點(diǎn)（1）比強(qiáng)度和比模量大；（2）耐疲勞性能比較高；（3）減震性能好；（4）耐高溫性能好；（5）斷裂安全性好;（6）其他性能還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、隔熱性、燒蝕性以及特殊的電、光、磁等性能。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料3.復(fù)合材料的應(yīng)用（1）顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料：主要應(yīng)用于高硬度高耐磨的工具和耐磨零件。（2）碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（SiCP/Al）：制造大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、連桿；制造火箭、導(dǎo)彈構(gòu)件構(gòu)件；理想的精密儀表中高尺寸穩(wěn)定性材料。（3）熱塑性玻璃鋼與熱固性玻璃鋼：工程結(jié)構(gòu)。（4）碳纖維-樹脂復(fù)合材料：主要應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)及化學(xué)工業(yè)中.2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料3.復(fù)合材料的應(yīng)用（5）硼纖維-樹脂復(fù)合材料：主要用于航空航天和軍事工業(yè)（6）碳化硅纖維-樹脂復(fù)合材料：主要用于航空航天工業(yè)。（7）長纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料：應(yīng)用航天航空，先進(jìn)武器和汽車領(lǐng)域。（8）鋁基、鎂基復(fù)合材料：主要用作高性能的結(jié)構(gòu)材料；（9）鈦基耐熱合金及金屬間化合物基復(fù)合材料：主要用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件；（10）銅基和鉛基復(fù)合材料：特殊導(dǎo)體和電極材料。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料3.復(fù)合材料的應(yīng)用（11）氧化鋁短纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料：在汽車制造等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。（12）碳化硅晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料：航天航空等高技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)的復(fù)合材料。（13）短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料：用于航空航天航海和軍事等部門。（14）晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料：制造飛機(jī)的支架，加強(qiáng)筋，擋板和推桿，導(dǎo)彈上的光學(xué)儀器平臺(tái)，慣導(dǎo)器件等。2.2.1焊接的對(duì)象2.2

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五、復(fù)合材料3.復(fù)合材料的應(yīng)用（15）長纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料：目前用于增強(qiáng)陶瓷材料的長纖維主要是碳纖維或石墨纖維，它能大幅度的提高沖擊韌性和熱震性，降低陶瓷的脆性，而陶瓷基體則保證纖維在高溫下不氧化燒蝕，使材料的綜合力學(xué)性能大大提高。2.1.1焊接的對(duì)象2.2

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a）金屬基陶瓷復(fù)合材料（軸承軸套）b）陶瓷基復(fù)合材料（航空發(fā)動(dòng)機(jī)）碳鋼即非合金鋼，是指以鐵為基礎(chǔ)、以碳為合金元素，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過1.4%的鋼，其他常存元素因含量較低皆不作為合金元素。碳鋼按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可分為低碳鋼（wc＜0.25%）、中碳鋼（wc=0.25%～0.60%）和高碳鋼（wc＞0.60%）；按用途可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼。一、低碳鋼的焊接1.焊接性低碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，硅、錳含量又較少，因此在通常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重的硬化組織和產(chǎn)生淬火組織，其強(qiáng)度不高（一般在500MPa以下），塑性和沖擊韌度優(yōu)良。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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一、低碳鋼的焊接低碳鋼焊接性良好，幾乎可以選擇所有的焊接方法，并能保證焊接接頭的良好質(zhì)量。例如：氧乙炔焊、焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、電渣焊、等離子弧焊、電阻焊、摩擦焊和釬焊等。近年來開發(fā)的一些新的高效、高質(zhì)量的焊接方法和焊接工藝也在低碳鋼中得到廣泛應(yīng)用，例如高效率鐵粉焊條和重力焊條電弧焊、氬弧焊封底-快速焊劑埋弧焊、窄間隙埋弧焊、藥芯焊絲氣體保護(hù)焊等。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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一、低碳鋼的焊接2.幾種常見低碳鋼的焊接結(jié)構(gòu)（1）挖斗普通型挖斗材料使用Q345B優(yōu)質(zhì)碳素鋼材，國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的斗齒、齒座，此挖斗主要用于挖土方和沙、土礫石和裝載等輕作業(yè)環(huán)境。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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a）挖斗b）發(fā)動(dòng)機(jī)罩

一、低碳鋼的焊接2.幾種常見低碳鋼的焊接結(jié)構(gòu)2）塔吊一般塔吊常用的鋼材有：角鋼、鋼板，角鋼的主要材質(zhì)是Q235，不過也經(jīng)常會(huì)用到Q345。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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c）塔吊d）鋼結(jié)構(gòu)樓梯二、中碳鋼的焊接中碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wc=0.25%～0.60%，其強(qiáng)度和硬度較高，塑性和韌性較差，淬硬性較大，當(dāng)wc接近下限時(shí)焊接性良好，隨wc的增加焊接性嚴(yán)重惡化。焊接時(shí)的主要問題是熱裂紋、冷裂紋、氣孔和脆斷，有時(shí)還會(huì)存在熱影響區(qū)強(qiáng)度降低，鋼中雜質(zhì)越多、結(jié)構(gòu)剛性越大，問題就越嚴(yán)重。因此，中碳鋼一般不用作焊接結(jié)構(gòu)材料，而是用作機(jī)器部件和工具較多，多利用其堅(jiān)硬耐磨的性能，而非利用其高強(qiáng)度。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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二、中碳鋼的焊接這種堅(jiān)硬耐磨性能通常是經(jīng)過熱處理來達(dá)到的，因此焊接時(shí)就要注意母材的熱處理狀態(tài)。如果是焊接已經(jīng)過熱處理的部件，則必須采取措施防止裂紋產(chǎn)生；如果是焊后進(jìn)行熱處理，要求熱處理后接頭與母材性能相匹配，則必須注意選擇焊接材料。由于中碳鋼焊接性較差，一般用作機(jī)器部件，其焊接一般是修補(bǔ)性的，所以焊接中碳鋼最合適的焊接方法是焊條電弧焊。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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三、高碳鋼的焊接高碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc＞0.6%，焊接性很差，在實(shí)際中不用作焊接結(jié)構(gòu)，一般是用作工具鋼和鑄鋼，用于要求高硬度和高耐磨性的部件、零件和工具，所以高碳鋼的焊接大多為修復(fù)性焊接。高碳鋼焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊接與修復(fù)，所以主要的焊接方法是焊條電弧焊和釬焊。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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三、高碳鋼的焊接圖2-65是高碳鋼刀具的釬焊示意圖。在機(jī)加工中使用的車刀、刨刀等很多刀具是由刀頭和刀體焊接而成的。刀頭一般是碳素工具鋼，其中wc=0.8%～1.4%，屬于高碳鋼；刀體一般由wc=0.4%～0.6%的中碳鋼或低合金鋼（40Cr）制造。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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a）焊接刀具b）釬焊刀具示意圖圖2-65

火焰釬焊刀具三、高碳鋼的焊接圖2-65是高碳鋼刀具的釬焊示意圖。刀具在工作過程中承受巨大的應(yīng)力，尤其是受壓縮、彎曲和沖擊，因此要求接頭強(qiáng)度高、質(zhì)量可靠、合金工具鋼的高硬度和高強(qiáng)度是靠其中的高碳來保證，因此，焊接時(shí)要保證其成分、組織和性能不受損害，特別是要防止材料高溫氧化而脫碳。由于上述原因，合金工具鋼一般是采用釬焊，并常采用銅基或銀基釬料。火焰釬焊刀具，如圖2-65b所示。應(yīng)用最廣泛的銅釬料是黃銅，例如HLCu58ZnMn。為了提高釬料的強(qiáng)度和潤濕性常加入錳、鎳和鋯等元素，也可用脫水硼砂與硼酸混合作釬劑。除此之外，還可應(yīng)用電阻、感應(yīng)、爐中和浸漬釬焊。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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三、高碳鋼的焊接圖2-66橋梁用鋼索（材質(zhì)為高碳鋼）對(duì)接。某鋼索斜拉橋（圖2-66）的鋼索直徑為146mm，是由許多根直徑為7mm的80優(yōu)質(zhì)高碳鋼絲擰絞而成，每根鋼索都很長，安裝時(shí)要求拉緊鋼索，因此要求事先在鋼索端頭對(duì)接上一個(gè)高碳鋼拉緊接頭。焊接采用焊條電弧焊，選用強(qiáng)度級(jí)別比鋼索低的焊條，預(yù)熱溫度和道間溫度不低于350℃，焊后采取緩冷措施。2.2.2碳鋼的焊接2.2

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一、合金鋼概述1.什么是合金鋼？合金鋼是指在非合金鋼的基礎(chǔ)上添加一定量的合金元素冶煉而成的鋼，按添加的合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分為低合金鋼WMe<5%、中合金鋼WMe=5%~10%和高合金鋼WMe>10%。2.合金鋼的分類合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，種類繁多，分類方法也較多，有根據(jù)用途分類，也有根據(jù)化學(xué)成分、合金系統(tǒng)和組織狀態(tài)來分類。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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2.合金鋼的分類用于焊接結(jié)構(gòu)的大多是低合金鋼，綜合根據(jù)鋼強(qiáng)化熱處理的工藝特點(diǎn)或其成分、工藝和性能特點(diǎn)，廣義上把合金結(jié)構(gòu)鋼分為高強(qiáng)度鋼和專用鋼兩大類。高強(qiáng)度鋼主要應(yīng)用的是其力學(xué)性能，合金元素的加入時(shí)為了在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)保證有足夠的塑性和韌性；專用鋼主要應(yīng)用的是其特殊性能，例如耐高溫、耐低溫和耐腐蝕等，合金元素的加入主要是為滿足結(jié)構(gòu)的特殊性能需要。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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二、高強(qiáng)度鋼高強(qiáng)度鋼簡稱高強(qiáng)鋼，凡是屈服點(diǎn)σs≥295MPa、抗拉強(qiáng)度σb≥390MPa的鋼，均稱為高強(qiáng)鋼。主要應(yīng)用于常規(guī)條件下承受靜載荷和動(dòng)載荷的機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)，例如壓力容器、動(dòng)力設(shè)備、運(yùn)輸機(jī)械、橋梁和管道等。圖2-66為常見高強(qiáng)鋼的應(yīng)用。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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a）球罐用高強(qiáng)鋼b）工程機(jī)械用高強(qiáng)鋼二、高強(qiáng)度鋼圖2-66為常見高強(qiáng)鋼的應(yīng)用。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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c）汽車兩側(cè)用的高強(qiáng)板材d）礦山機(jī)械用高強(qiáng)鋼圖2-67高強(qiáng)鋼的應(yīng)用領(lǐng)域三、超高強(qiáng)度鋼屈服強(qiáng)度在1370MPa（140kgf/mm2）以上，抗拉強(qiáng)度在1620MPa（165kgf/mm2）以上的合金鋼稱超高強(qiáng)度鋼。按其合金化程度和顯微組織分為低合金中碳馬氏體強(qiáng)化超高強(qiáng)度鋼、中合金中碳二次沉淀硬化型超高強(qiáng)度鋼、高合金中碳Ni-Co型超高強(qiáng)度鋼、超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼、半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼等。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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三、超高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用如圖2-68。2.2.3合金鋼的焊接2.2

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a）飛機(jī)大梁及起落架b）飛機(jī)起落架用超高強(qiáng)度鋼c）汽車橫梁用超高強(qiáng)度鋼圖2-68超高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用對(duì)耐空氣、蒸汽和水等弱腐蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，不銹鋼種類眾多，按組織狀態(tài)分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。不銹鋼以其獨(dú)有的性能在生活、生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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圖2-69為幾種常見的不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)。2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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a）不銹鋼藝術(shù)字b）不銹鋼水箱c）不銹鋼水壺d）不銹鋼酒壺圖2-69不銹鋼的幾種焊接結(jié)構(gòu)一、鐵素體不銹鋼含鉻12%～30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機(jī)械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕，并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，用于硝酸及食品工廠設(shè)備，也可制作在高溫下工作的零件，如燃?xì)廨啓C(jī)零件等。圖2-70為常見鐵素體不銹鋼的常見焊接結(jié)構(gòu)。2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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一、鐵素體不銹鋼2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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a）鐵素體不銹鋼水箱b）鐵素體不銹鋼門窗圖2-70

鐵素體不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)二、奧氏體不銹鋼含鉻大于18%，還含有8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的Wc<0.08%，鋼號(hào)中標(biāo)記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr，使鋼在室溫下呈奧氏體狀態(tài)。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性、耐蝕性能和無磁性，在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好，用來制作耐酸設(shè)備，如耐蝕容器及設(shè)備襯里、輸送管道、耐硝酸的設(shè)備零件等，另外還可用作不銹鋼鐘表飾品的主體材料。圖2-71為幾種常見奧氏體不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)。2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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二、奧氏體不銹鋼2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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a）奧氏體不銹鋼壓力容器b）奧氏體不銹鋼容器圖2-71奧氏體不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)三、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，并具有超塑性，奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼，圖2-72為奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼管。2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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三、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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圖2-72

奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼四、馬氏體不銹鋼強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr13、3Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。圖2-73位馬氏體不銹鋼材質(zhì)的汽輪機(jī)葉片。2.2.4不銹鋼的焊接2.2

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圖2-73

馬氏體不銹鋼汽輪機(jī)葉片鋁及鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類非鐵金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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一、鋁及鋁合金的特點(diǎn)鋁具有密度小、耐蝕性好、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性高等良好性能。鋁的資源豐富，特別是在鋁中加入各種合金元素而成的鋁合金，強(qiáng)度顯著提高，使用非常廣泛。工業(yè)純鋁：鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.0%～99.7%，還含有少量的Fe和Si及其他雜質(zhì)。鋁合金：工業(yè)純鋁的強(qiáng)度較低，不能用來制造承受載荷很大的結(jié)構(gòu)，所以使用受到限制。在純鋁中加入少量合金元素，能大大改善鋁的各項(xiàng)性能，例如Cu、Si和Mn能提高強(qiáng)度，Ti能細(xì)化晶粒、Mg能防止海水腐蝕、Ni能提高耐熱性等，因此在工業(yè)上大量使用的是鋁合金。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性鋁及其合金具有與其他金屬不同的物理特性，見表2-1，因此鋁及其合金的焊接工藝特點(diǎn)與其他金屬有很大的差別。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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表2-1鋁的物理性能金屬名稱密度/g?cm-3導(dǎo)熱率/W（m?K）-1線脹系數(shù)/10-6℃-1比熱容/J（g?℃）-1熔點(diǎn)/℃鋁銅65/35黃銅低碳鋼304不銹鋼鎂2.78.928.437.807.881.74222394117462115923.616.520.312.616.225.80.940.380.370.500.490.10660108393013501426651二、鋁及鋁合金的焊接性純鋁的熔點(diǎn)低（660℃），熔化時(shí)顏色不變，難以觀察到熔池，焊接時(shí)容易塌陷和燒穿；熱導(dǎo)率是低碳鋼的3倍，散熱快，焊接時(shí)不易熔化；線脹系數(shù)是低碳鋼的2倍，焊接時(shí)易變形；在空氣中易氧化生成致密的高熔點(diǎn)氧化膜Al2O3（熔點(diǎn)2050℃），難熔且不導(dǎo)電，焊接時(shí)易造成未熔合、夾雜并使焊接過程不穩(wěn)定。因此鋁及其合金的焊接性比低碳鋼差，合金種類不同，焊接性也有一定差別，概括起來有以下幾個(gè)問題：1.易氧化鋁與氧的親和力很強(qiáng)，純鋁及鋁合金在任何溫度下都會(huì)被氧化。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性1.易氧化在空氣中與氧結(jié)合生成一層厚度約為0.1～0.2μm的致密氧化膜，其熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁的熔點(diǎn)，密度是鋁的1.4倍，對(duì)水分的吸附能力很強(qiáng)，在焊接過程中存在于熔池表面時(shí)會(huì)影響電弧的穩(wěn)定性，阻礙焊接過程的正常進(jìn)行。因此焊接時(shí)容易形成未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，從而降低焊接接頭的力學(xué)性能。焊前必須將焊件及焊絲表面的氧化膜用機(jī)械或化學(xué)方法清理干凈，并采取有效措施防止在焊接過程中熔池及高溫區(qū)金屬的氧化。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性2.能耗大由于鋁合金的導(dǎo)熱率很大，焊接過程中散熱很快，大量的熱能被傳到基體金屬內(nèi)部，熔化鋁及鋁合金要消耗更多的能量。為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)采用能量集中、功率大的焊接熱源，必要時(shí)采取預(yù)熱等措施。3.容易產(chǎn)生氣孔鋁及鋁合金焊接時(shí)最常見的缺陷是焊縫氣孔，特別是在焊接純鋁及防銹鋁時(shí)更是如此。鋁及鋁合金本身不含碳，液態(tài)鋁又不溶解氮，焊接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)饪缀偷獨(dú)饪住?.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性3.容易產(chǎn)生氣孔因此，鋁及鋁合金焊接時(shí)的氣孔主要是氫氣孔，氫的來源有兩方面：一是弧柱氣氛中的水分；二是焊絲及母材表面氧化膜吸附的水分，而后者對(duì)焊縫氣孔的影響更為重要。4.容易形成焊接熱裂紋焊接熱裂紋是熱處理強(qiáng)化鋁合金焊接時(shí)常出現(xiàn)的問題，非熱處理強(qiáng)化的鋁鎂合金熱裂傾向較小，在接頭拘束較大、焊縫成形控制不當(dāng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生。常見的裂紋主要是焊縫結(jié)晶裂紋和近縫區(qū)液化裂紋。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性5.焊接接頭的軟化鋁及鋁合金焊接后，存在著不同程度的接頭軟化問題，特別是熱處理強(qiáng)化鋁合金的接頭軟化問題更為嚴(yán)重。對(duì)非熱處理強(qiáng)化鋁合金，在退火狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭與母材是等強(qiáng)的；在冷作硬化狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭強(qiáng)度低于母材，這說明在冷作硬化狀態(tài)下焊接時(shí)有軟化現(xiàn)象。對(duì)熱處理強(qiáng)化鋁合金，無論是在退火狀態(tài)還是在時(shí)效狀態(tài)下焊接，焊后不經(jīng)熱處理，接頭強(qiáng)度均低于母材。特別是在時(shí)效狀態(tài)下焊接的硬鋁，即使焊后經(jīng)過人工時(shí)效處理，接頭強(qiáng)度仍未超過母材強(qiáng)度的60%。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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二、鋁及鋁合金的焊接性6.焊接接頭的耐蝕性下降由于鋁極易被氧化，鋁及鋁合金表面形成一層致密的氧化膜而具有耐腐蝕性。氧化膜一旦被破壞，腐蝕性就會(huì)急劇發(fā)生。鋁及鋁合金焊接接頭的耐蝕性一般低于母材，熱處理強(qiáng)化鋁合金焊接接頭的耐蝕性降低尤其明顯。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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三、鋁及鋁合金的焊接方法鋁及鋁合金的焊接性較好，可以采用常規(guī)的焊接方法焊接。常用的焊接方法有氬弧焊（TIG、MIG）、等離子弧焊、電子束焊、電阻焊及釬焊等。熱功率大、能量集中、保護(hù)效果好的焊接方法較為合適。氣焊和焊條電弧焊在鋁及鋁合金焊接中已被氬弧焊取代，目前僅用于修復(fù)性焊接及焊接不重要的焊接結(jié)構(gòu)。常用焊接方法的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍見表2-2。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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焊接方法特點(diǎn)應(yīng)用范圍TIG焊氬氣保護(hù)，電弧熱量集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量好主要用于板厚在6mm以下的重要結(jié)構(gòu)的焊接MIG焊氬氣保護(hù)，電弧功率大，熱量集中，焊接速度快，熱影響區(qū)小，焊接接頭質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高主要用于板厚在6mm以上的中厚板結(jié)構(gòu)的焊接電子束焊能源功率密度大，焊縫深寬比大，熱影響區(qū)及焊件變形小，生產(chǎn)效率高，焊接接頭質(zhì)量好主要用于板厚在3～75mm的非常重要結(jié)構(gòu)的焊接電阻焊利用焊件內(nèi)部電阻熱，接頭在壓力下凝固結(jié)晶，不需添加焊接材料，生產(chǎn)率高主要用于厚度在4mm以下薄板的搭接焊釬焊依靠液態(tài)釬料與固態(tài)焊件之間的擴(kuò)散而形成焊接接頭，焊接應(yīng)力及焊接變形小，但接頭強(qiáng)度低主要用于厚度≥0.15mm薄板的搭接、套接等氣焊設(shè)備簡單，操作方便，火焰功率較低，熱量分散，焊件變形大，焊接接頭質(zhì)量較差適用于焊接質(zhì)量要求不高的薄板（0.1～10mm）結(jié)構(gòu)或鑄件的補(bǔ)焊焊條電弧焊電弧熱量集中，焊接速度快，但焊縫致密性差且表面粗糙，焊接接頭質(zhì)量較差僅用于板厚大于4mm且要求不高的焊件的補(bǔ)焊及修復(fù)性焊接表2-2常用焊接方法的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍四、鋁及鋁合金的焊接結(jié)構(gòu)鋁及鋁合金材料密度低，強(qiáng)度高，熱電導(dǎo)率高，耐腐蝕能力強(qiáng)，具有良好的物理特性和力學(xué)性能因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的焊接結(jié)構(gòu)上。鋁合金在車輛部件中的應(yīng)用情況、發(fā)展趨向也取得了較大進(jìn)展，圖2-74列出了幾種常見的鋁及鋁合金焊接結(jié)構(gòu)。2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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a）鋁焊工藝品b）鋁管的焊接c）鋁型材的焊接四、鋁及鋁合金的焊接結(jié)構(gòu)2.2.5鋁及鋁合金的焊接2.2

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d）鋁合金結(jié)構(gòu)件e）鋁彎頭的焊接f）鋁合金氬弧焊g）焊接鋁桁架結(jié)構(gòu)h）鋁合金車頂?shù)暮附訄D2-74鋁及鋁合金的焊接結(jié)構(gòu)銅及銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，高的抗氧化性以及在淡水、鹽水、氨堿溶液和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)中耐腐蝕的性能（但在氧化性酸中易腐蝕），且具有良好的冷熱加工性能和較高的低溫強(qiáng)度和伸長率。因此，它廣泛地應(yīng)用在工業(yè)上制造導(dǎo)體、火焰導(dǎo)管、散熱器和冷凝器等。在銅中加入鋅、鋁、錫等合金元素，形成各種銅合金，銅及銅合金以其特有的性能在電氣、電子、化工、食品、動(dòng)力、交通、航空、航天及兵器等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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一、銅及銅合金簡介1.純銅（又名純銅、紅銅）純銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.95%，具有很高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，良好的耐蝕性和塑性。在退火狀態(tài)（軟態(tài)）下塑性較高，但強(qiáng)度不高；通過冷加工變形后（硬態(tài)），強(qiáng)度和硬度均有提高，但塑性明顯下降。冷加工后經(jīng)550～600℃退火，塑性可完全恢復(fù)。焊接結(jié)構(gòu)一般采用軟態(tài)純銅。工業(yè)純銅以字母“T”表示，依其所含雜質(zhì)多少，分為四個(gè)等級(jí)，純銅的牌號(hào)、主要成分及用途見表2-3。2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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組別代號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）用途主要成分雜質(zhì)不大于Cu不大于PMnBiPbSPO總和純銅T199.95--0.0020.0050.0050.0010.020.05電線、電纜雷管T299.90--0.0020.0050.005-0.060.1導(dǎo)電用銅材，冷凝管T399.70--0.0020.010.01-0.10.3一般用銅材，如電熱器開關(guān)，散熱片T499.50--0.0030.050.01-0.10.3一般用銅材，輸電管道等無氧銅TU199.97--0.0020.0050.0050.0030.0030.03電真空器件用銅材TU299.95--0.0020.0050.0050.0030.0030.05電真空器件用銅材TUP99.500.01～0.04-0.0030.010.01-0.010.49焊接等用銅材表2-3純銅的牌號(hào)、主要成分和用途一、銅及銅合金簡介2.黃銅黃銅是指以鋅為主要合金元素的銅合金，表面呈淡黃色，因此稱黃銅。黃銅的耐蝕性高，冷熱加工性能好，導(dǎo)電性比純銅差，力學(xué)性能優(yōu)于純銅，應(yīng)用較廣泛。在黃銅中加入錫、鉛、錳、硅、鐵等元素就成為特殊黃銅，黃銅的力學(xué)性能和物理性能見表7-18。3.青銅不以鋅和鎳為主要合金元素的銅合金統(tǒng)稱為青銅。青銅具有良好的耐磨性、耐蝕性、鑄造性能和力學(xué)性能。常用的青銅有錫青銅（QSn4-3）、鋁青銅（QAl9-2）和硅青銅（QSi3-1）等。2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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一、銅及銅合金簡介4.白銅白銅為鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于50%的銅鎳合金。如在白銅中加入錳、鐵、鋅等元素可形成錳白銅、鐵白銅和鋅白銅。白銅可分為結(jié)構(gòu)用白銅和電工用白銅。在焊接結(jié)構(gòu)中使用的白銅不多。二、銅及銅合金的焊接方法銅及銅合金的化學(xué)成分和物理性能有其獨(dú)特的方面，銅及銅合金的焊接性較差。在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的是純銅及黃銅。由于銅的導(dǎo)熱性很強(qiáng)，焊接時(shí)應(yīng)該選用功率大、能量密度高的熱源，熱效率越高、能量越集中對(duì)焊接越有利。銅及銅合金可選用的熔焊方法見表2-4。2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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焊接方法特點(diǎn)應(yīng)用鎢極氬弧焊焊接質(zhì)量好，易于操作，焊接成本較高用于薄板（小于12mm），純銅、黃銅、錫青銅、白銅采用直流正接，鋁青銅用交流，硅青銅用交流或直流熔化極氬弧焊焊接質(zhì)量好，焊接速度快，效率高，但設(shè)備昂貴，焊接成本高板厚大于3mm可用，板厚大于15mm優(yōu)點(diǎn)更顯著，采用直流反接等離子弧焊焊接質(zhì)量好，效率高，節(jié)省材料，但設(shè)備費(fèi)用高板厚在6～8mm可不開坡口，一次焊成，最適合3～15mm中厚板焊接焊條電弧焊設(shè)備簡單，操作靈活，焊接速度較快，焊接變形較小，但焊接質(zhì)量較差，易產(chǎn)生焊接缺陷采用直流反接，適用板厚2～10mm埋弧焊電弧功率大，熔深大，變形小，效率高，焊接質(zhì)量較好，但容易產(chǎn)生氣孔采用直流反接，適用于6～30mm中厚板氣焊設(shè)備簡單，操作方便，但火焰功率低，熱量分散，焊接變形大，成形差，效率低用于厚度小于3mm的不重要結(jié)構(gòu)中表2-4

銅及銅合金焊接方法的特點(diǎn)及應(yīng)用三、銅及銅合金的焊接結(jié)構(gòu)銅及銅合金的焊接結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)生活中非常廣泛，空調(diào)管、熱水器管、太陽能管等一些常見銅合金焊接結(jié)構(gòu)。圖2-75位幾種長焦端額銅及銅合金焊接結(jié)構(gòu)。2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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a）激光焊銅寫字b）焊接的銅環(huán)三、銅及銅合金的焊接結(jié)構(gòu)2.2.6銅和銅合金的焊接2.2

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c）高頻焊銅d）銅電纜的焊接圖2-75銅及銅合金的焊接產(chǎn)品一、異種金屬焊接的特點(diǎn)異種金屬的焊接，是指各種母材的物理常數(shù)和金屬組織等性質(zhì)各不相同的金屬之間的焊接。異種金屬的焊接主要包括三種情況：異種鋼焊接(如奧氏體鋼與珠光體耐熱鋼的焊接)；異種非鐵金屬焊接(如銅與鋁、鋁與鈦的焊接)：鋼與非鐵金屬焊接(如鋼與銅、鋼與鋁的焊接)。從接頭形式角度來看，也有三種情況：兩種不同金屬母材的接頭(如銅與鉬的接頭)；母材金屬相同而采用不同的焊縫金屬的接頭(如采用奧氏體鋼焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼的接頭)；復(fù)合金屬板的接頭(如奧氏體不銹復(fù)合鋼板的接頭)。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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一、異種金屬焊接的特點(diǎn)異種金屬的焊接，是指各種母材的物理常數(shù)和金屬組織等性質(zhì)各不相同的金屬之間的焊接。異種金屬的焊接主要包括三種情況：異種鋼焊接(如奧氏體鋼與珠光體耐熱鋼的焊接)；異種非鐵金屬焊接(如銅與鋁、鋁與鈦的焊接)：鋼與非鐵金屬焊接(如鋼與銅、鋼與鋁的焊接)。從接頭形式角度來看，也有三種情況：兩種不同金屬母材的接頭(如銅與鉬的接頭)；母材金屬相同而采用不同的焊縫金屬的接頭(如采用奧氏體鋼焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼的接頭)；復(fù)合金屬板的接頭(如奧氏體不銹復(fù)合鋼板的接頭)。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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一、異種金屬焊接的特點(diǎn)異種金屬焊接能夠充分利用各種材料的優(yōu)異性能，如強(qiáng)度、比強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等，因而在工程機(jī)械、交通運(yùn)輸、石油化工、電站鍋爐、航天航空和機(jī)械電子等行業(yè)的機(jī)械設(shè)備和構(gòu)件中得到廣泛應(yīng)用。例如：在港口機(jī)械中，基于結(jié)構(gòu)輕型化的需要，常常將大型金屬構(gòu)件或者在某些重要部位選用合金鋼材料；另外，為了提高工件的耐磨性或耐蝕性，提高使用壽命，也常常在普通結(jié)構(gòu)鋼上堆焊一層不銹鋼或高合金耐磨材料，鏈斗卸船機(jī)的鏈斗就是在斗口焊上耐磨的合金鋼斗刃，這樣就形成各種類型的異種鋼焊接結(jié)構(gòu)。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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一、異種金屬焊接的特點(diǎn)在船舶工程結(jié)構(gòu)中，異種金屬焊接構(gòu)件更是大量存在，如船舶的尾軸架轂上的軸架冷卻板即是用1Cr18Ni9Ti不銹鋼與ZCZ-1鑄鋼和Q235鋼焊接而成；運(yùn)送化學(xué)物資的特種船舶中的儲(chǔ)物倉與船體之間大多數(shù)也是不銹鋼與普通結(jié)構(gòu)鋼的連接；還有許多船舶的上層建筑常采用鋁基合金以減輕鉛體重量和降低船體的重心，其與船體之間也構(gòu)成異種金屬焊接構(gòu)件。在電站鍋爐中，不同的受熱溫度部分常選用不同的耐熱合金鋼，因而出現(xiàn)大量的異種鋼焊接接頭。在石油化工設(shè)備中由于耐腐蝕和焊接工藝等方面的要求，也遇到大量的異種鋼焊接問題。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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二、異種金屬的焊接方法大部分的焊接方法都可以用于異種鋼的焊接，只是在焊接參數(shù)及措施方面需適當(dāng)考慮異種鋼的特點(diǎn)。在選擇焊接方法時(shí)，既要保證滿足異種鋼焊接的質(zhì)量要求，又要盡可能考慮效率和經(jīng)濟(jì)。在一般生產(chǎn)條件下使用焊條電弧焊最為方便，因?yàn)楹笚l的種類很多，便于選擇，適應(yīng)性強(qiáng)，可以根據(jù)不同的異種鋼組合確定適用的焊條，而且焊條電弧焊熔合比小。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例1.異種鋼焊接舉例（1）低碳鋼與低合金鋼的焊接低合金鋼是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量或微量的合金元素（不超過3%），使碳鋼的組織發(fā)生變化，從而獲得較高的屈服強(qiáng)度和較好的沖擊韌度。隨著鋼中合金元素的增加，低合金鋼的強(qiáng)度等級(jí)逐步提高，碳當(dāng)量隨之增加，因此鋼的淬硬性增加，焊接性變差。低碳鋼具有最優(yōu)良的焊接性。因此，低碳鋼和低合金鋼焊接是的焊接性僅決定于低合金鋼本身的焊接性。對(duì)于這兩種異種鋼焊接時(shí)的焊前準(zhǔn)備、焊接工藝和焊后熱處理等工藝措施，根據(jù)低合金鋼來擬定。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例1.異種鋼焊接舉例（2）珠光體耐熱鋼與低合金鋼的焊接低合金鋼和耐熱鋼焊接時(shí)的主要問題是焊接接頭的熱影響區(qū)或熔合區(qū)容易產(chǎn)生冷裂紋。為了消除或減少冷裂紋的形成，在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，要選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，盡量避免焊接接頭應(yīng)力過于集中，減少T形和十字接頭的焊接結(jié)構(gòu)；同時(shí)在焊前應(yīng)嚴(yán)格控制氫的來源，要嚴(yán)格清理、清洗焊絲，烘干焊劑和焊條，盡量選用低氫型焊條，徹底清理坡口兩側(cè)15mm內(nèi)的污垢、鐵銹和油漆等；正確選用焊接參數(shù)。焊前要將待焊處進(jìn)行預(yù)熱，采用較大的焊接熱輸入進(jìn)行焊接，焊后進(jìn)行緩冷或熱處理，選擇合理的焊接順序，以減少焊接殘余應(yīng)力。這類異種鋼可以選用焊條電弧焊和氣體保護(hù)電弧焊等焊接方法。對(duì)于重要的高壓管道，可先采用手工鎢極氬弧焊打底，然后用焊條電弧焊蓋面，以保證焊縫質(zhì)量。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例1.異種鋼焊接舉例（3）珠光體鋼與馬氏體鋼的焊接這類異種焊接接頭的焊接性較差。（4）珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接珠光體鋼和奧氏體鋼是兩種組織和成分都不相同的鋼種。因此，這兩類鋼焊接在一起，焊縫金屬是由兩種不同類型的母材以及填充金屬材料熔合而成的。這就產(chǎn)生了與焊接同一種金屬所不同的一系列新的問題。由于焊條電弧焊時(shí)熔合比比較小，而且操作靈活，不受焊件形狀的限制，所以，焊接這類鋼時(shí)焊條電弧焊應(yīng)用最為普遍。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例1.異種鋼焊接舉例（5）奧氏體鋼與鐵素體鋼的焊接這類異種鋼焊接工藝基本上和珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接是相同的。它主要特征也是焊接接頭中碳的遷移和合金元素的擴(kuò)散，導(dǎo)致焊縫熔合區(qū)部位低溫沖擊韌度下降和產(chǎn)生裂紋。由于碳的遷移和合金元素的擴(kuò)散，使焊接接頭產(chǎn)生四個(gè)區(qū)域。1）脫碳帶2）增碳帶3）合金濃度緩降帶4）細(xì)粒珠光體帶奧氏體鋼與鐵素體鋼焊接時(shí)，其焊接接頭混合區(qū)結(jié)構(gòu)的主要特征是，增碳帶處于鉻、鎳合金元素濃度陡降的互熔區(qū)內(nèi)；脫碳帶不僅是低溫沖擊韌度的低值區(qū)，當(dāng)焊接接頭承受應(yīng)力和變形時(shí)又是裂紋的起始和延展的區(qū)域，而它的寬度為增碳帶的數(shù)倍至十幾倍，危害性最大。這類異種鋼可以選用焊條電弧焊和氣體保護(hù)電弧焊等焊接方法。對(duì)于重要的高壓管道，可先采用手工鎢極氬弧焊打底，然后用焊條電弧焊蓋面，以保證焊縫質(zhì)量。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例2.鋼與非鐵金屬焊接舉例某公司產(chǎn)品中有大量T2銅管和0Cr18Ni9不銹鋼管的焊接，二者的物理性能見表2-5，由于這兩種材料的性能差異很大，焊接過程存在一定的困難。表2-5T2銅管和0Cr18Ni9不銹鋼管的物理性能2.2.7異種金屬的焊接2.2

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材料熔點(diǎn)（℃）熱導(dǎo)率線膨脹系數(shù)收縮率T2108339117.24.70Cr18Ni9145616.3162.0三、異種金屬焊接舉例2.鋼與非鐵金屬焊接舉例二者的焊接問題是：（1）T2銅管的熱導(dǎo)率是0Cr18Ni9不銹鋼管的24倍，焊接時(shí)熱量會(huì)迅速向外傳導(dǎo)，導(dǎo)致填充金屬與母材不能很好地熔合；（2）T2銅管的線膨脹系數(shù)比0Cr18Ni9不銹鋼管略大，而收縮率是不銹鋼管的2.25倍，T2銅管的導(dǎo)熱能力強(qiáng)，冷卻時(shí)變形量大，焊接時(shí)產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力，這是焊接裂紋產(chǎn)生的重要原因。同時(shí)，因Cu易氧化形成CuO以及不銹鋼中的Ni、Nb、S、P等元素在冶金反應(yīng)過程中都會(huì)形成一些低熔點(diǎn)共晶體，在焊接熱應(yīng)力作用下易產(chǎn)生裂紋。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例2.鋼與非鐵金屬焊接舉例T2銅管和0Cr18Ni9不銹鋼管的焊接可采用氣焊、氬弧焊、超頻感應(yīng)焊等焊接方法。氣焊時(shí)氧乙炔焰溫度低，熱量分散，較難獲得良好的焊接接頭。手工氬弧焊氬氣保護(hù)可靠，熔池金屬不易發(fā)生能量集中，電弧和熔池可見性好、操作方便，易控制焊縫成形，故一般選用氬弧焊。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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圖2-76

鋼與非鐵金屬焊接產(chǎn)品三、異種金屬焊接舉例3.異種非鐵金屬焊接舉例太陽能、空調(diào)產(chǎn)品中的純銅管與黃銅的焊接，銅與鋁的焊接，鋁與鈦的焊接，鈦與銅的焊接，鈦與鈮的焊接都屬于異種非鐵金屬的焊接。（1）鋁和銅鋁和銅的物理性能有很多的相同點(diǎn)，例如導(dǎo)向性，但也有不同點(diǎn)，例如熔點(diǎn)相差423℃。因此很難同時(shí)熔化，鋁在高溫下會(huì)強(qiáng)烈氧化，需要采取措施才能防止氧化和去除熔池中的氧化物。鋁和銅在高溫時(shí)相互無限固熔，隨著溫度的下降，鋁在銅中的溶解度逐漸下降。到固態(tài)時(shí)為有限固熔。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例3.異種非鐵金屬焊接舉例（1）鋁和銅鋁和銅能形成許多種以金屬化合物為主的固溶體相，其中包括AlCu2、Al2Cu3、AlCu、Al2Cu等。WCu在12%~13%以下時(shí)的鋁銅合金，綜合性能最好，或者采用鋁基合金，以提高接頭的強(qiáng)度、塑性，盡量減少液態(tài)鋁和固態(tài)銅接觸的時(shí)間。由于銅和鋁的塑性很好，故常用壓焊方法獲得良好的接頭質(zhì)量。另外，利用壓焊制成鋁銅過渡接頭，就可以避開異種金屬熔焊的困難，而成為銅與銅，或鋁與鋁的同種金屬的焊接。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例3.異種非鐵金屬焊接舉例（2）鋁與鈦鋁與鈦在物理、化學(xué)和力學(xué)性能方面都有所不同，其電子結(jié)構(gòu)和原子半徑等有明顯的差異，所以焊接性很差。鋁和鈦的焊接可以采用熔焊-釬焊結(jié)合的焊接方法，也可以采用冷壓焊。熔焊-釬焊可以應(yīng)用手工鎢極氬弧焊，冷壓焊的預(yù)熱溫度一般不超過500℃。鈦與鐵一樣，都是同素異構(gòu)元素，鈦在880℃以上為β鈦，低于880℃為α鈦。鈦與銅能形成Ti2Cu、TiCu、TiCu4等多種金屬間化合物。另外，還可以形成多種共晶體，其熔點(diǎn)最低點(diǎn)只有860℃，鈦與銅焊接的主要問題是脆性化合物和低熔點(diǎn)共晶。鈦與銅可以用熔焊和擴(kuò)散焊，但其要求各不相同。2.2.7異種金屬的焊接2.2

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三、異種金屬焊接舉例3.異種非鐵金屬焊接舉例（3）鈦與鈮鈦與鈮焊接時(shí)，要用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，如能在充滿惰性氣體的焊箱中進(jìn)行焊接，其焊接質(zhì)量最穩(wěn)定，可防止或減少由于保護(hù)不好而造成的接頭性能下降。圖2-77為2種異種非鐵金屬的焊接零件。

a）銅與鋁的焊接b）黃銅與純銅的焊接圖2-77異種非鐵金屬的焊接2.2.7異種金屬的焊接2.2

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一、塑料的焊接塑料是一種用途廣泛的合成高分子材料，塑料集金屬的堅(jiān)硬性、木材的輕便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蝕性，橡膠的彈性和韌性于一身，因此除了日常用品外，塑料更廣泛地應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、石油化工、機(jī)械制造、國防、建筑等各行各業(yè)。1.塑料的應(yīng)用隨著材料工業(yè)的迅速發(fā)展，其中以重量輕、摩擦力小、耐腐蝕、易加工的塑料及其金屬的復(fù)合材料的應(yīng)用受到人們的重視。

2.2.8非金屬材料的焊接2.2

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一、塑料的焊接1.塑料的應(yīng)用塑料的各種制品，已滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也被廣泛應(yīng)用到航空、船舶、汽車、電器、包裝、玩具、電子、紡織等行業(yè)。然而，由于注塑工藝等因素的限制，在相當(dāng)一部分形狀復(fù)雜的塑料制品不能一次注塑成型，這就需要粘接，而沿用多年的塑料粘接和熱合工藝又相當(dāng)落后，不僅效率低，且粘接劑還有一定的毒性，引起環(huán)境污染和勞動(dòng)保護(hù)等問題。傳統(tǒng)的工藝已不能適用現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展需要，于是一種新穎的塑料加工技術(shù)----超聲波塑料焊接以其高效、優(yōu)質(zhì)、美觀、節(jié)能等優(yōu)越性脫穎而出。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

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一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法塑料分為可塑性和固化性二大類型，可熔性塑料都能焊接和熱熔可形，但只可以同類型塑料熱熔融或是焊接，比如PVC，PP，PE；固化性塑料一次可形的塑料，不具有熱熔性和可焊性。比如PTFE，固化樹脂等。塑料焊接是熱塑性塑料二次加工的主要方法之一，利用熱塑性塑料受熱熔融的特點(diǎn)，憑著熱的作用，使兩個(gè)塑料部件的表面同時(shí)熔融，在外力的作用下，使兩個(gè)部件結(jié)為一體，稱為焊接。根據(jù)加熱的方式不同，塑料焊接可分為加熱工具焊接、感應(yīng)焊接、摩擦焊接、超聲波焊接、高頻焊接、熱風(fēng)焊接等。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

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一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（1）加熱工具焊接利用加熱工具，如熱板、熱帶或烙鐵對(duì)被焊接的兩個(gè)塑料表面直接加熱，直到其表面具有足夠的熔融層，而后移開加熱工具，并立即將兩個(gè)表面壓緊，直至熔融部分冷卻硬化，使兩個(gè)塑件彼此連接，這種加工方法稱為加熱工具焊接。它適用于焊接有機(jī)玻璃、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯以及聚碳酸酯、聚丙烯、低密度聚乙烯等塑料制品。目前比較常見的如PP－R管件的連接就是使用了這種工藝。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

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一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（2）感應(yīng)焊接將金屬嵌件放在塑料焊件的表面，并以適當(dāng)?shù)膲毫κ蛊鋾簳r(shí)結(jié)合在一起，隨后將其置于交變磁場(chǎng)內(nèi)，使金屬嵌件因產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)生熱致使塑料熔化而結(jié)合，冷卻即得到焊接制品，此種焊接方法稱為感應(yīng)焊接。這種焊接方法，幾乎適用于所有熱塑性塑料的焊接。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

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一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（3）超聲波焊接（如圖2-78）：超聲波焊接也是熱焊接，其熱量是利用超聲波激發(fā)塑料作高頻機(jī)械振動(dòng)取得的，當(dāng)超聲波被引向待焊的塑料表面處，塑料質(zhì)點(diǎn)就會(huì)被超聲波激發(fā)而做快速振動(dòng)從而生產(chǎn)機(jī)械功，隨著再轉(zhuǎn)化為熱，被焊塑料表面溫度上升并熔化，非焊接表面處的溫度不會(huì)上升。超聲波是通過焊頭引入被焊塑料的，當(dāng)焊頭停止工作時(shí)，塑料便立刻冷卻凝固。根據(jù)超聲波焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以焊接各種熱塑性塑料。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象

a）超聲波塑料焊接機(jī)b）超聲波塑料焊接產(chǎn)品圖2-78

超聲波焊接一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（4）高頻焊接將迭合的兩片塑料置于兩個(gè)電極之間，并讓電極通過高頻電流，在交電電磁場(chǎng)的作用下，塑料中的自由電荷，自然會(huì)以相同的頻率（但稍滯后）產(chǎn)生反復(fù)位移（極化），使極化了的分子頻繁振動(dòng)，產(chǎn)生摩擦，電能就轉(zhuǎn)化為熱能，直至熔融，再加以外力，相互結(jié)合達(dá)到焊接的目的，稱為高頻焊接。它適用于極性分子組成的塑料，例如聚氯乙烯、聚酰胺等制成的薄膜或薄板。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象

一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（5）摩擦焊接（圖2-79）：利用熱塑性塑料間摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱，使其在摩擦面上發(fā)生熔融，然后加壓冷卻，就可使其結(jié)合，這種方法稱為摩擦焊接。此法適用于圓柱形制品。2.2.8非金屬材料的焊接2.2

知己知彼胸有丘壑---焊接的對(duì)象

a）塑料摩擦焊接機(jī)b）塑料摩擦焊接件圖2-79

塑料摩擦焊接一、塑料的焊接2.塑料的焊接方法（6）熱風(fēng)焊接（圖2-80）：熱風(fēng)焊接具有使用方便，操作簡單等特點(diǎn)，特別適用于塑料板材的焊接，這種加工方法是將壓縮空