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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.

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，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，在焊条药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**焊缝。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。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**接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到**钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

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，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、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**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**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**采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，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、**。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**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**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**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。 近年来特种设备上低合金高强材料的应用越来越普遍，这与锅炉压力容器高温高压的工况有关，但特种设备在制造过程中往往发现焊缝在热处理后发现裂纹，特别如2.25Cr-1Mo,13MoNiMoR等材料，这引起了制造厂的注意。
    焊接接头中裂纹的种类很多：
    1.结晶裂纹：焊接熔池凝固结晶时，在液相与固相并存的温度区间，由于结晶偏析和收缩应力应变的作用，焊缝金属沿一次结晶晶界形成的裂纹。此类裂纹只发生在焊缝中(包括弧坑)。   
    2.液化裂纹：焊接过程中，在焊接热循环峰值温度作用下，在多层焊缝的层间金属与母材近缝区金属中，由于晶间金属/受热重新熔化，在一定的收缩应力作用下，沿奥氏体晶界开裂的现象，有的文献称为“热撕裂”。    
    3.高温低塑性裂纹：在液相结晶完成以后，焊接接头金属从材料的塑性恢复温度开始冷却，对于某些材料，当冷却到一定的温度范围时，由于应变速率和某些冶金因素的相互作用，引起塑性下降，导致焊接接头金属沿晶界开裂。一般发生在比液化裂纹的部位距熔合线更远一些的热影响区。    
    4.再热裂纹：焊接后，在消除残余应力热处理或不经任何热处理的焊件，处于一定温度下服役的过程中，在一定条件下产生的沿奥氏体晶界发展的裂纹。事实上再热裂纹是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一，特别是某些含有较多碳化物形成元素（如Cr，Mo，V），并可产生沉淀碳化物的低合金高强钢和热强钢厚板焊缝中，往往就会在焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹，处理这些缺陷费工费时，对生产带来很大影响。下面就再热裂纹的形成机理和制造过程中的预防措施及检验方法进行简析。

   再热裂纹的机理
    再热裂纹的形成，简单来说就是晶内由于强化强度很大而晶界强度较弱，在焊后热处理时，应力松弛时的形变集中加在了晶界上，一旦晶界应变**出了晶界的强度较**，就会导致沿晶界开裂产生裂纹。
 
    1.1再热裂纹形成的内因
    焊接时，熔合线附近的热影响区被加热到1200℃左右，尤其是厚板多次被加热后，晶粒粗大，而在冷却时强碳化物析出较慢，同样在埋弧焊时，由于线能量较大，焊缝中间的晶粒也较粗大，在随后的SR处理（480～680℃）过程中，碳化物（V4C3、NbC、MoC等）在晶内弥散沉淀，从而强化了晶内（晶内热强性好），使热处理时，应力松弛时的应变集中加载在晶界上；晶粒粗大使承载应变的晶界数锐减，同样应变单位晶界应变量大大增加；另外，在焊后SR处理时，低熔点杂质及B、Sb、Sn、As等微量元素偏析于晶界，减弱了晶界的塑性，应变**过晶界的塑性极限就形成开裂。
 
    1.2再热裂纹形成的外因
    上面简述了再热裂纹的内因，但要产生再热裂纹还需要外因的存在，外因的产生应该从焊接残余应力和膨胀应力两个部分来考虑。
    焊后消应力热处理时，焊接残余应力通过松弛蠕变变形得以降低，当材料的变形难以满足这种变形要求时，就会产生裂纹。在焊接区，低熔点化合物、偏析及粗晶脆化区存在，由于晶界强度、韧性不足，不能抵抗蠕变膨胀变形而产生裂纹失效。
    蠕变变形，实际上是一个受热膨胀的过程，在这个过程中是产生膨胀拉应力，来抵消一部分焊接过程中产生的压应力，当冷却收缩时产生收缩力来抵消部分焊接过程中产生的拉应力，从而使应力峰值降低。因此，在焊接区内微缺陷气孔、夹渣等应力集中区，当膨胀力与该区应力叠加后产生高峰值的拉应力，峰值大于材料的强度值时，原来维持不失效的平衡将被打破而产生裂纹。这些应力集中的区域应力分布的状态很复杂，受厚度位置的不同而不同，受周围是否有接管等拘束的不同而不同。比如，该种缺陷处于V型坡口焊接时的下部，这些缺陷受的是拉应力，处于上方时，受的是压应力。这也是很多再热裂纹多存在于焊接区的根部的原因。复合堆焊过渡层由于是异种钢的焊接，组织很复杂，又处于拉应力的区域，故产生的再热裂纹的倾向也是很大的。

    预防措施
    从再热裂纹的形成机理原因分析，预防的措施有以下几个方面。
    2.1 严格控制原材料
    在原材料的采购上，钢中的Cr、Mo、V、Nb、Ti、B等强碳化物形成元素对再热裂纹形成有很大影响，需严格控制，还有能形成硫磷共晶物的S、P含量，采购焊接材料时也要有同样的要求，这样的措施是解决产生再热裂纹内因的较为有效的措施之一。
   选择热裂纹敏感性低的焊接材料（严格控制S、P、 V、Nb等元素含量），焊缝金属强度取下限。
   2.2**合理的焊接规范
    ①尽可能地降低焊接线能量，控制预热层间温度。
 这两者决定了焊缝金属的冷却条件，对焊缝区显微组织有很大影响。一般来讲，采用小线能量多道多层并适当提高焊缝区的冷却速度，对改善显微组织、提高冲击韧性、防止热裂纹产生是有利的。但过低的层间温度，将不利于氢的逸出，有产生冷裂纹的危险，因此控制冷却速度，获取细化的晶粒应着重考虑从控制线能量的大小上着手。
    ②采取适当的预热措施
    采取适当的预热措施，可以软化淬硬层的硬度、提高韧性、提高抗裂性。
    2.3控制焊接过程，减少微小缺陷量
    认真执行焊接规范，减少微小缺陷，减少熔敷金属量，采用窄间隙焊也是控制再热裂纹的有效措施。通过上面的论述，这些微小缺陷，不**标的缺陷，由于是应力集中点，因此在热处理释放应力过程中，有应力叠加的原因，造成再热裂纹。因此，控制这些缺陷也是必要的。
   2.4控制焊接残余应力
   焊接残余应力在热处理蠕变膨胀力的作用下，特别是在应力叠加为拉应力的情况下，焊缝中的应力集中点，碳化物产生的沉淀硬化区后晶界的薄弱环节，抵抗不了应变造成开裂。因此在热处理前，减小残余应力的手段也能减少再热裂纹的产生。①采用半道中间热处理。②采用高频超声波冲击法。这两种手段都能有效地减少焊接残余应力。
   2.5焊后热处理
    在焊后热处理过程中，控制升温以及降温的速度，以较缓慢均匀地膨胀、收缩，减小再热裂纹的产生。

   检验检测鉴别缺陷的方法
 
 一般使用的表面探伤只能*有**陷，要能确定缺陷产生的真正原因还需要用下列方法进行检验：
   3.1复型金相法
    3.1.1复型金相法常用于现场的非破坏检验。当工件处于振动或部位窄小时，可用复型金相法。制取的复型易长期保存，且能在试验室用显微镜进行观察分析和拍照。用大工件金相检查仪与复型金相法配合使用效果更好。 
    3.1.2被检部位表面试样的制备。
    3.1.3复型材料可用1～2mm厚的**玻璃片，也可用醋酸纤维或硝酸纤维薄膜(AC纸)。**溶剂可用氯仿、丙酮、醋酸乙脂等。
    3.1.4先将薄膜按所需大小截成小块。操作时，在已制备好的试样表面上滴加适量的**溶剂，并迅速覆盖**玻璃片或薄膜，用手指或胶皮轻轻压紧，使其间的气泡逸出。待其充分干燥后，即可取下，进行镇江焊接工装采购-海翔机械-焊接工装由镇江市丹徒区海翔机械厂()提供。