焊接金属的材料有什么要求

A. 高强度刚焊接时选择焊接材料的原则是什么焊后处理制度对选择焊接材料有何影

由于生产工艺中会有很多因素的影响，所以焊接材料在选择的时候要从多方面进行考虑。焊接材料的选择对于焊接的质量有着至关重要的作用，所以对于焊接材料的选择应该遵守以下的原则进行。1、要满足焊接的接头的使用性能。这个性能是包括多方面的，如：高温时的强度、冲击韧性、化学成分、硬度、常温是的强度等等。另外还应考虑到技术的标准和其他的一些特殊要求，比如：高温抗氧化性能、抗腐蚀性能、持久强度等等。在选择上一定要充分考虑到这些性能。2、要满足焊接接头的焊接工艺性能以及*工艺性能上的一些要求。焊接中，对于各种材料和结构，肯定是要进行一定的切削*和各种成型的工作，这些工序中包括冲压、车、刨、卷、弯等等。这就要要求焊接材料要具有切削性能、高温综合性更等等多方面的性能要求。焊接材料的选择及其工艺性能的好坏，竟直接影响到焊接的质量。这些性能的要求都是不可忽视的。 焊接材料工艺

B. 异种钢焊接事如何选择焊接材料

异种钢的焊接太复杂了，要根据哪两种钢，在根据他们的强度，化学成分，坡口，再选择
焊接材料选择的最简单的方式：
在焊林院的智能系统中，输入母材/厚度，选择焊接方法，选择焊接坡口
就可以自动计算出所需焊材，方便快捷
包括异种钢和同种钢，可以

C. 钢结构工程焊接材料选择一般规定是什么

焊接材料的品种、规格、性能等应符合国家现行有关产品标准和设计要求，焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料应与设计选用的钢材相匹配，且应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规定。

1,、加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助；
2、单独加热熔点较低的焊料，无需熔化工件本身，借焊料的毛细作用连接工件（如软钎焊、硬焊）；
3、在相当于或低于工件熔点的温度下辅以高压、叠合挤塑或振动等使两工件间相互渗透接合（如锻焊、固态焊接）。
依具体的焊接工艺，焊接可细分为气焊、电阻焊、电弧焊、感应焊接及激光焊接等其他特殊焊接。

D. 鐒婃帴寰堣杽鐨勯搧鐨鐢ㄦ櫘閫氱剨鏈烘湁浠涔堟妧鏈瑕佹眰

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E. 双相不锈钢的焊材选用要求

焊材包括：①填充金属；②保护气体和背面保护气体。分述如下。在焊态下使用的焊接结构，其焊缝金属与母材相比应是合金元素镍含量较高的。这是为了保证合适的铁素体和奥氏体的相比例。这一纯焊缝金属在焊态下，必须有这样的成分，即能在结晶后直接均匀地形成以奥氏体为主（30%～70%）的并含有铁素体的双相组织。当焊件可在1050～1100℃温度下退火时，应该选择与母材成分（Ni=55%～70%）相当的焊缝金属。在这种焊接工艺中，焊后占主要的铁素体基体转变形成了平衡的铁素体/奥氏体组织。焊接双相不锈钢和超级双相不锈钢的焊材均是配套设计的（详见表1和表2）。手工焊用的涂药焊条既可以用钛型药皮焊条，也可以用碱性药皮焊条。碱性药皮的焊条对全位置的焊接更适宜一些，而铁型悍条工艺性优良，在几乎所有的实际应用中都可获得满意的效果。
采用填充焊丝和其他焊接方法（GTAW、GMAW、SAW）熔敷的焊缝金属与焊丝有类似的化学成分。
保护气体适用于各种气体保护焊方法（见表3）。
表1双相不锈钢的配套焊接材料
背面保护气体用于单面焊的焊管内部气体保护，即可以用于工业纯氩气，也可以用于高纯度氩气（99.99%）。在所有情况下，气体都应该干燥（PrEN439:除CO2外，所有气体最大不超过40ppm露点最高-50℃，CO2中的水分最大不超过200ppm，露点最高为-35℃），因该采取各种措施避免水分侵入保护气体中。
保护气体和背面保护气体对焊缝金属的含氮量有影响。由于保护气体中的N2分压低，可能从焊缝熔池中扩散出N2，从而使焊缝金属氮量降低，最大可减少0.05%N2。存在这种危险时，在保护气体和背面保护气体中必须加入5%N2，以防止焊缝金属N2损失。 我国新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》中加入了许多双相不锈钢牌号。如：14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌号见标准。
另外：著名的2205双相钢相当于我国的022Cr23Ni5Mo3N.。
最后，一些网页甚至论文将双相不锈钢写作双向不锈钢是错误的。双相是指金相组织的有两种，而非方向的“向”。 钢号 C≤ Mn≤ Si≤ S≤ P≤ Cr≤ Ni Mo Cu≤ N S32750（SAF2507）
00Cr25Ni7Mo4N 0.03 1.20 0.8 0.020 0.035 24.0/26.0 6.0/8.0 3.0/5.0 0.50 0.24/0.32 S31803(SAF2205)
00Cr22Ni5Mo3N 0.03 2.00 1.0 0.020 0.030 21.0/23.0 4.50/6.50 2.50/3.50 0.08/0.20 S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Siz 0.03 1.2/2.00 1.4/2.00 0.030 0.030 18.0/19.0 4.25/5.25 2.50/3.00 0.05/0.10 钢号 σb(Mpa)≥ σs(Mpa)≥ δ(%)≥ 硬度 布氏(HB)洛氏(HRC)S32750（SAF2507）
00Cr25Ni7Mo4N 800 550 15 310 32 S3180.(SAF2507)
00Cr22Ni5Mo3N 620 450 25 290 30.5 S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Siz 630 440 30 290 30.5 近似对照表

F. 不锈钢材质焊接注意些什么问题

要点一
一般来说,焊条的选用可参照母材的材质,选用与母材成分相同或相近的焊条。如:A102对应0Cr18Ni9、A137对应1Cr18Ni9Ti。
（二）要点二
由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响,因此,一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如316L必须选用A022焊条。
(三) 要点三
奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进行验证。
（四）要点四 （奥氏体耐热钢）
对于在高温工作的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢),所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。
1.对Cr/Ni≥1的奥氏体耐热钢,如1Cr18Ni9Ti等,一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊条,以焊缝金属中含2～5%铁素体为宜。铁素体含量过低时,焊缝金属抗裂性差；若过高,则在高温长期使用或热处理时易形成σ脆化相,造成裂纹。如A002、A102、A137。在某些特殊的应用场合,可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时,可采用比如A402、A407焊条等。
2.对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢,如Cr16Ni25Mo6等,一般应在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相近的同时,增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保证焊缝金属热强性的同时,提高焊缝的抗裂性。如采用A502、A507。
（五）要点五 （耐蚀不锈钢）
对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢,则应按介质和工作温度来选择焊条,并保证其耐腐蚀性能(做焊接接头的腐蚀性能试验)。
1.对于工作温度在300℃以上、有较强腐蚀性的介质,须采用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如A137或A002等。
2.对于含有稀硫酸或盐酸的介质,常选用含Mo或含Mo、Cu的不锈钢焊条如:A032、A052等。
3.工作,腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备,方可采用不含Ti或Nb的不锈钢焊条。为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力,采用超合金化的焊材,即焊缝金属中的耐蚀合金元素(Cr、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
（六）要点六
对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢,应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,故采用纯奥氏体焊条。如A402、A407。
（七）要点七
也可选用镍基合金焊条。如采用Mo达9%的镍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。
（八）要点八 焊条药皮类型的选择
1.由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体,具有良好的塑性和韧性,从焊缝金属抗裂性角度进行比较,碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在实际应用中,从焊接工艺性能方面着眼较多,大都采用药皮类型代号为17或16的焊条(如A102A、A102、A132等)。
2.只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差(如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等)时,才可考虑选用药皮代号为15的碱性药皮不锈钢焊条(如A107、A407等)。

G. 焊材的焊接材料选用原则

应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合压力容器的结构特点、使用条件
及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。
焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件
要求。 焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)性能，而焊接接头性能取决于焊缝金属(包括焊；材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺，目前没有任一焊接
材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能，从选用焊接材料来说
只能考虑焊缝金属性能，为保证焊接接头性能还需焊接工艺(特别是焊后热处理，线能量)
配合。JB/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下
限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针：
JB/T4709-2000将 GB 150中的低合金钢按其使用性能分为强度型低合金钢、耐热型低
合金钢和低温型低合金钢，这样划分实际上也与它们的焊接特点相适应。
有人认为“通过焊接工艺评定，确定了焊接材料”这种说法是不全面的—例如焊接
16MnR 钢，下列焊条都可以通过焊接工艺评定：J506，J507，J507R，J507G，J507RH，
J507DF……，但施焊产品使用哪个牌号则要考虑诸多因素，如：①从焊接设备考虑，J506 使
用交流焊机，J507使用直流焊机；②从抗裂性考虑，J507RH 优于 J507；C 在容器内部施焊
从劳动保护考虑，J507DF(低尘)要优于 J507；④从提高效率考虑，铁粉焊条 J507Fe优于了
507。综合考虑上述因素后才最终确定焊条牌号。 碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度
上限。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。
高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。
对于压力容器而言，焊接接头的力学性能是基本性能，而对碳素钢和低合金钢而言，
焊缝金属强度与母材强度匹配又是压力容器行业和焊接行业的“热点”，研究争论甚多。焊缝金属与母材力学性能匹配应该统一考虑强度匹配、塑性匹配和韧性匹配；对于强度型低合
金钢按“等强”原则选用焊接材料，焊接接头可具有足够的韧性储备，而适当“超强”也确
实有利于提高接头抗脆断性能。用强度级别为700—800 MPa 的高强度钢(HQ70及15MnMoVNRe)
作母材，选择不同强度级别焊条焊接，进行落锤试验和深缺口宽板拉伸试验结果表明，焊缝
金属过份超强或过份低强，均易促使脆性断裂，接近等强的接头最为理想。焊缝低强在工艺
上还可降低预热温度、减少冷裂纹敏感性。
通常都是按熔敷金属名义保证值来选用焊接材料，而熔敷金属实际强度又往往超出名义
保证值很多，如再考虑冶金因素或熔合比的作用，实际焊缝金属的强度水乎将远远高出焊接
材料熔敷金属的名义保证值。愿望是“低强”匹配，现实可能是“等强”；愿望是“等强”，
现实可能是“超强”。必须根据焊缝实际强度水平来分析匹配问题。
焊条、焊剂与碳钢药芯焊丝国家标准和产品样本都没有规定熔敷金属拉伸强度上限，在
压力容器用焊材订货技术条件出台前，JB/T4709-2000 规定“焊缝金属应保证力学性能，且
不应超过母材标准规定的抗拉强度上限值加30 MPa”。
对于耐热型低合金钢和高合金钢的焊缝金属在保证力学性能前提下还应分别保证化学
成分或耐腐蚀性能，“保证”的实际意义对铬钼钢来讲是化学成分，对高合金钢来讲则是耐
腐蚀性能“应高于或等于相应母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求”。
对高合金钢的焊缝金属来讲，JB/T4709-2000只提“耐腐蚀性能”而不提“化学成
分”，这是因为高合金钢化学成分是保证耐腐蚀性能的，Cr、Ni 含量提高时只会对耐腐蚀
性能有利。
不锈钢复合钢基层的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度
上限值加30 MPa；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性
能。
复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢板交界处宜采用过渡焊缝。 不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过强度
较高母材标准规定的抗拉强度上限值。
JB/T4709-2000标准中不同强度钢号的碳素钢、低合金钢都为珠光体钢，焊接材料应保
证焊缝金属与强度级别较低的母材相匹配。焊后热处理温度若按强度高的母材选用要注意勿
使焊缝另一侧母材强度降低过多；若按强度低的母材选用，则应注意防止强度高的母材产生
冷裂缝。
奥氏体高合金钢与碳素钢或低合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。宜采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。
奥氏体钢与珠光体钢焊接，由于这两类钢在化学成分、金相组织和力学性能方面相差
很大，主要会产生下列三方面问题：
(1)焊缝金属的稀释：往往会使珠光体一侧熔合区附近产生脆性的马氏体组织，若提高
焊缝金属中奥氏体形成元素镍含量和控制高温停留时间可以减少其影响。
(2)碳迁移形成扩散层：在珠光体一侧形成脱碳层，奥氏体一侧形成增碳层，可引起降
低接头的高温持久强度和塑性。提高奥氏体焊缝的含镍量，利用其石墨化作用阻碍形成碳化
物则缩小扩散层。
(3)接头残余应力：主要原因是珠光体钢与奥氏体钢线膨胀系数不同及奥氏体钢导热性
差而产生的。
焊接奥氏体钢与珠光体钢宜采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料，甚至
选用线膨胀系数介于珠光体钢与奥氏体钢之间的镍合金焊材，以降低残余应力。
焊接材料应满足图样的技术要求，并按 JB 4708规定通过焊接工艺评定。
由于焊条、焊剂国家标准规定不进行弯曲性能试验，焊条、焊剂力学性能试板热处理
规范与产品焊后热处理规范不完全相同，与不少钢材相差甚远，规定焊材“按 JB 4708通过
焊接工艺评定”以确保焊材按压力容器标准通过性能检验，但不要求焊材按炉批号进行焊接
工艺评定。
焊接材料熔敷金属硫、磷含量规定应与母材一致，选用 GB/T 5118标准规定的焊条，
还应符合下列要求：
型号为EX X X X—G的焊条应规定出焊缝金属夏比 V 型缺口冲击吸收功。
铬钼钢焊条的焊缝金属夏比 V型缺口冲击吸收功常温时不应小于3l J 箱
用于焊接低温钢的镍钢焊条的焊缝金属夏比 v 型缺口冲击吸收功在相应低温时应不小
于34J。
型号为 EX X 人 X—G 的焊条、铬钼钢焊条、低温钢焊条其力学性能试板热处理规范与
压力容器用钢材焊后热处理规范相差甚远。GB/T 5113中焊条力学性能试板热处理规范基本
上是按焊条强度级别来考虑的。提高热处理温度、延长热处理时间都会降低焊缝金属的抗拉
强度，同一型号焊条可能用于多种钢材、多种制造工艺的焊件，焊条国家标准中焊缝金属抗
拉强度名义值应适应各种工艺情况，如某焊件经多次焊后热处理，要求焊缝金属抗拉强度仍
不低于标准规定值。
结合我国合金体系特点研制的15MnVR、15MnVNR、07MnCrMoVR 钢，为防止碳化钒析出，
焊后热处理温度都规定低于600C，低温钢焊后热处理温度规定较低。
工艺人员、设计人员应当综合考虑焊条力学性能热处理规范、焊件制造工艺特点(主要
是焊后热处理、焊接返修)和钢材特点，选用相应的焊材。对带“G”焊条加上“规定出焊缝
金属夏比 v型缺口冲击吸收功”，对铬钼钢焊条、焊接低温钢的镍钢焊条，提高了焊缝金属
夏比 V 型缺口冲击功验收指标，以便与钢板要求相适应。

H. 对焊条有什么样要求

（1）等强度来匹配，即要求焊源缝金属与母材等强度。（2）对主要结构，可选用韧性好的低氢型焊条。（3）对焊缝表面要求美观、光滑的薄板构件，可选用氧化钛型焊条（如J421）。（4）对于无法清除油绣等脏污与要求熔深较大的焊接构件，最好选用氧化铁型（如J424）焊条。（5）对有大量立焊缝的焊接结构，为提高效率，在条件允许时可选用专门的立向下电焊条（如J421X）。手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，简称手弧焊。是以焊条和焊件作为两个电极，被焊金属称为焊件或母材。