怎么解决金属焊接性能改变

① 焊接常见问题及处理方法

一、焊接中的局部变形的原因及预防措施

(一)产生原因

(1)加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当，未对称分层、分段、间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。5)焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。

(二)预防措施

(1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。(2)制定合理的焊接顺序，以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝， 先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊缝。(3)对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。(4)手工焊接较长焊缝时， 应采用分段进行间断焊接法， 由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。(5)大型工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，在进行装配焊接，以减少整体变形。(6)工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。(7)对于焊后易产生角变形的零部件，应在焊前进行预变形处理，如钢板v 形坡口对接，在焊接前应将接口适当垫高，这样可使焊后变平。(8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形，加固件的位置应设在收缩应力的反面。

(三)处理方法

对已变形的工件，如变形不大，可采用火烤矫正。如变形较大，采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正。

二 钢结构焊接裂纹的原因及预防措施

(一)热裂纹

热裂纹是指高温下所产生的裂纹， 又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外， 如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开。总之，热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因，其预防措施如下：

(1)限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应控制硫、磷的含量和降低含碳 ，一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.04 5% ，磷的含量不应大于0．055% ；另外钢材含碳量越离，焊接性能越差，一般焊缝中碳的含量控制在0.10% 以下时，热裂纹敏感性可大大降低。(2)调整焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝品粒，以提高其塑性，减少或分散偏析程度，控制低熔点共品的有害影响。(3)采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的杂质含摄，改善结晶时的偏析程度。(4)适当提高焊缝的形状系数，采用多层多道焊接方法， 避免中心线偏析，可防止中心线裂纹。(5)采用合理的焊接顺序和方向，采用较小的焊接线能超，整体预热和锤击法，收弧时填满弧坑等工艺措施。

(二) 冷裂纹

冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300— 200℃以下)产生的，可以在焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生， 故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。其预防措施主要有：

(1)选择合理的焊接规范和线能 ，改善焊缝及热影响区组织状态， 如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。(2)采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃ ～3 50℃保温lh；酸性焊条l 00℃ ～l50℃保温lh；焊剂200℃～250。C保温2h)，认真清理坡口和焊丝，太除油污、水分和锈斑等脏物，以减少氢的来源。(4)焊后及时进行热处理．一是进行退火处理，以消除内应力，使淬火组织回火，改善其韧性；二：是进行消氢处理， 使氢从焊接接头中充分逸出。(5)提高钢材质量，减少钢材中的层状夹杂物。(6)采取可降低焊接应力的各种工艺措施。

三、钢结构焊接检验中的相关问题

(一)焊缝等级、检验等级、评定

等级的区别与联系要求进行内部质量探伤的焊缝，按质量等级分一级和二级，称一级焊缝和二级焊缝，此即为焊缝等级。检验等级系指检验检测达到的精度，即检测仪器与检测方法结合而得到的检测结果的精确程度。超声波探伤采用G B ／T ll 34 5 l 9 89标准按检测等级由低到高分为A、B、C三个级别，射线探伤采用GB／T 3 3 2 3一l 9 8 7标准按检测等级由低到高分为A、A B、B三个级别，它们分别规定了手工超声波探伤的检测方法、探测面、检测范围和允许缺陷当量(dB值)以及射线探伤所要达到的灵敏度(透照厚度与像质计的关系)。

评定级别是指探伤人员在检出缺陷后依据标准对缺陷测量进而确定的焊缝内部质量级别。具体来说，超声波探伤指对波高在测长线与判废线之间(Ⅱ区)缺陷测长后，依标准GB／Tl1345 l989表6进行缺陷定级；射线探伤是指测量底片上缺陷指示长度和大小，依标准GB ／T3 3 2 3一l987表6．表7、表9、表l0并综合评级(见该标准l 6．1～l 6．4)，这一条是每一个探伤人员必须熟练掌握的。

(二)超标缺陷处理与复探、扩探GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范》只规定了检测方法．检测比例和合格级别， 对于缺陷的处理没有明确要求。

参照JG l 8 l 建筑钢结构焊接技术规程》和其他行业焊接检验标准规范的要求，对十检出的缺陷可作如下处理：(1)检测出的不允许缺陷必须返修，返修后按同种检测方法检测合格后方认为该焊缝合格。(2)对要求抽查检验的焊缝，发现不允许缺陷后，应在被检测区域两端整条焊缝长度的各l 0%且不小于00inin(长度允许时)的区域扩检。a)若在扩检区域未发现超标缺陷，应认为该焊缝合格。b)若在扩检区域发现超标缺陷，则该条焊缝全检。(3)对于现场安装要求抽查检验的焊缝，发现不允许缺陷后，按下述原则扩检；a)增加该类型同一焊工焊接的两条焊缝检测，若此两条扩检焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。b)若此两条扩检焊缝发现超标缺陷， 则每一条含超标缺陷的焊缝按卜述原则再各抽检两条焊缝。C)若再次抽检的焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。d)若再次抽检的焊缝仍发现有超标缺陷， 则该焊工焊接的该类型焊缝全检。同时，可协商适当增加其余焊缝检测比例。

② 简述改善钢材可焊性的措施有哪些

改善高强度钢焊接性能的措施是多方面的，主要包括以下三个方面：一是钢内材的化学成分设计容时即充分考虑可焊性方面的要求，严格控制钢材的碳当量在一定的范围内，尽量减少钢材自身的脆性；二是从冶炼生产工艺上尽量降低甚至消除各种有害杂质如S、P、Sn、Sb、As等，并通过工艺措施控制夹杂物的形态；三是改善焊接工艺，避免造成很大的焊接应力，尽量减轻或避免脆性的发生。

③ 为了保证焊缝质量，需要什么措施

焊接从母材和焊条熔化到熔池的形成、停留、结晶，其过程发生了许多的冶金化学反应，这样就影响了焊缝的化学成分、组织、力学性能(强度、硬度、韧性和疲劳极限) 、物理和化学性能，因此，焊缝的质量好坏关系到焊件的质量好坏，会影响到焊件的使用性能。所以我们应该对如何提高焊缝的质量进行分析。

一、熔焊冶金机理

1. 氧化

熔池的体积很小，受电弧加热升温很快，温度可达2000 ℃或更高。在高温下氧气发生分解，成为氧原子，这样，其化学性质非常活泼，容易与金属和碳发生氧化反应，形成大量的金属氧化物和非金属氧化物，反应方程式如下:

Fe + O = FeO Mn + O = MnO

Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3

C + O = CO

这样，Fe 、Mn、Si 、C 等元素大量烧损，使焊缝金属含氧量增加，焊缝力学性能大大下降(如低温冲击韧性明显下降，引起冷脆，使得焊件在低温条件下的安全性降低) 。当焊缝凝固冷却后，FeO 转变为Fe3O4 ，它使焊缝金属的屈服极限、冲击韧度、疲劳极限。SiO2 、MnO 如果没有充足的时间上浮，则成为夹杂物。CO如果没有析出，则成为焊缝中气孔。这些夹杂物和气孔都会降低焊缝的性能。焊接高碳钢和铸铁时容易发生CO 气孔;焊接灰口铸铁时，由于碳、硅的烧损，冷却快，焊缝会成为硬脆的白口组织。

2. 熔池吸气

(1) 吸氮。由于受到高温的影响，氮气也要发生分解，形成氮原子，溶于液态金属中，在冷却过程中要发生相变(奥氏体转变为铁素体) ，氮在固溶体中的溶解度发生突降，最后以Fe4N 析出，由于Fe4N 呈片状夹杂物，虽然使得焊缝金属的硬度增高，但塑性下降。

(2) 吸氢。焊接接头表面附着的油、铁锈所含水分、焊条药皮中配用的有机物等，经高温分解产生氢，氢以原子的形式被液态金属所吸收。当温度降低时，过饱和的氢将从液态金属中析出，成为气孔。当焊缝凝固至室温时，过饱和氢原子扩散到微孔中结合成氢

分子。在微孔中氢的压力逐渐增大，使焊缝产生裂纹。高碳钢和合金钢容易产生氢裂。

3. 焊接应力

由于焊缝不能自由收缩而引起焊接应力，焊接应力可以引起变形，降低结构的承载能力，引发焊接裂纹，甚至造成结构脆断。

二、提高焊缝质量措施

为了保证焊接质量，在焊接过程中，通常采取下列措施:

1.脱氧及掺合金。为了补偿烧损的合金，提高焊缝的力学性能和物理化学性能，在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金等，从而保证焊缝的性能。

Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe

MnO + FeS = MnS + FeO CaO + FeS = CaS + FeO

2Fe3P + 5FeO = P2O5 + 11Fe

生成的MnS、CaS、硅酸盐MnO. SiO2 和稳定的复合物(CaO) 3&8226;P2O5 不溶于金属，进入焊渣，最终被清理掉。

2. 焊前进行清理。对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊剂进行烘干，可降低吸氢现象。

3. 合理的焊接顺序和焊接方向。先焊收缩量大的焊缝，以保证焊缝能够自由收缩;拼板时，先焊错开的短焊缝，后焊通直的长焊缝。另外，焊前预热、焊后锤击焊缝金属，使之延伸，可以减少焊接应力。

4. 形成保护气氛( 如CO2 、氩气等) ，限制空气侵入。

5. 控制电弧长度。因为电弧越长， 侵入的氧越多。

61. 对于重要的焊接结构，若焊接接头的组织和性能不能满足要求时，可采取焊后热处理(退火、回火、淬火) 改善焊接接头的组织和性能，同时也可以消除或减少焊接应力。

通过以上措施，可以提高焊缝的质量，同时也使得焊件的质量得到保证。

首先要确定母材的焊接方式，其次是看出现焊接不良的几率，如果普通422不可以，那就选用别的焊条，以及预热，用气焊枪就可以局部预热，并可进行焊后热处理进行应力消除，振动时效和超声冲击处理效果也不错，尤其超声冲击，应力消除率可大100%，就是投入大点，估计要15W左右吧！！！

④ 如何提高钢与铜的焊接性能

从焊接性上来说，铜与钢的焊接属于异种金属的，主要有钎焊和熔焊两种方式
首先说钎焊，根据铜的结构和尺寸，比如铜管与钢棒的焊接，采用套接，用火焰钎焊焊接，可选用比如威欧丁201的焊料焊接即可，配合威欧丁201-F的焊膏焊接，但是看你给人家的追问里面提到钢棒的直径130MM，这也证明的了钢棒的尺寸是很大的，那么如果采用套接的话，铜管的直径也不小，这种尺寸如果采用火焰钎焊对于温度的均匀性很难以保证而影响焊接效果，故而我们就可以考虑第二种办法

然后说熔焊，铜与碳钢，不锈钢黑色金属类的异种焊接当然也可以采用氩弧焊的焊接，这种情况下对于焊丝的质量要求是比较高的，通常我们做特种焊接的会采用威欧丁黄铜氩弧焊丝焊接，强度上足够，，威欧丁204S黄铜氩弧焊丝在黄铜氩弧焊中的运用

⑤ 控制和改善焊接接头的性能的方法有哪些

焊缝和热影响区的组织特征对接头的力学性能影响很大，改善方法有：
1、选择合适的焊接工艺
2、选择合适的焊接参数
3、选择合适的焊接热输入
4、选择合适的焊接操作方法
5、正确选择焊接材料
6、正确选择焊后热处理
7、控制熔合比

焊接接头：
用焊接方法连接的接头成为焊接接头（简称接头）
焊接接头，应包括焊缝及基本金属靠近焊缝且组织和性能发生变化的区域。熔化焊焊接接头由焊缝金属、熔合线、热影响区和木材等组成。焊接接头具有金属组织和力学性能极不均匀的特点。

影响焊接接头组织和性能的因素有：
焊接材料，焊接方法，焊接规范与线能量，操作方法。

⑥ 如何提高钢与铜的焊接性能

铜和铁焊接常规的是用钎焊焊接，也可以用熔焊焊接。

一、如果是钎焊专焊接，则可属以选用火焰钎焊或者高频钎焊焊接两种常用的方法。

1）火焰钎焊：焊丝则可以有很多选择性比如铜基的威欧丁201焊丝，还有银基的威欧丁203焊丝，这些都是需要配合助焊膏辅助使用。

2）如果是高频钎焊：焊丝也可以同火焰钎焊同样选择。

二、如果是熔焊焊接，则可以用直流氩弧焊接的焊接方法。

1）如果是氩弧焊，在焊接材料的选择上则会选用黄铜氩弧焊丝，比如威欧丁204S的黄铜氩弧焊丝。

2）如果是气体保护焊焊接的话，则会选用黄铜氩弧焊丝的盘丝焊接，高纯氩气保护，比如采用威欧丁204SM的盘丝用双脉冲气体保护焊机焊接。

铁表面焊铜

⑦ 提高焊缝金属韧性的途径

进行预热及后热，避免焊缝冷却过快，用合理的热输入梁，多层多道焊，焊后回火处理，用低氢型焊条