毕业论文_异种钢接头的焊接方法和填充材料的选择.doc文档35页全文在线看 ㊣ 精品文档 值得下载

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论文作者签名年月日河南工程学院毕业设计论文原创性声明本人郑重声明所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。

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论文作者签名年月日河南工程学院毕业设计论文任务书题目异种钢接头的焊接方法和填充材料的选择专业机械设计制造及其自动化学号姓名主要内容基本要求时间安排主要参考资料等主要内容了解异种钢接头的焊接方法和焊接工艺以及对焊接材料和填充材料进行初步了解，并在实验中进行选择，得出最佳搭配。

二基本要求了解异种钢接头的焊接方法和焊接工艺，通过实验对异种钢焊接有深刻了解，最终得出最经济的焊接工艺。

三设计目的毕业设计是本科培养目标要求的重要阶段，是对学生学习实践成果的重要总结。

四主要参考资料刘中青异种金属的焊接第讲异种金属的焊接性沈阳汽车工业学院，年月郭军异种金属的焊接性能分析及实例金属加工，年第期石洪民谈几种金属材料的焊接煤炭技术，年月第卷第期丁德全金属工艺学北京，机械工业出版社，王文其焊接新技术新工艺实用指导手册第十讲异种金属的焊接北方工业出版社，年月陈文静，屈金山异种金属焊接工艺及接头性能研究西华大学材料加工工程专业，年月至年月指导教师签名专业负责人签名年月日摘要绪论课题背景异种金属焊接今后的研究热点与发展趋势异种钢焊接概述异种钢焊接的必要性异种钢焊接的特点异种钢焊接存在的问题异种钢焊接工艺要点焊接缺陷焊接方法及填充材料常用的焊接方法异种金属焊接的填充材料选择填充材料选取的般原则实验材料介绍材料的结构组成及用途材料的焊接性焊接特点实验步骤材料的选取焊接方法及工艺的确定焊接填充材料的选择焊接练习及焊接前的准备焊接参数的选择焊接过程发现的问题实验分析金相组织分析硬度分析实验结论结论致谢参考文献异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择异种钢接头的焊接方法和填充材料的选择摘要随着现代科学技术的发展，各种工程结构不仅需要对大量的同种金属进行焊接，同时也需要对相当数量的异种钢进行焊接。

目前，异种钢的焊接已成为各行各业生产中不可缺少的门新技术。

异种钢焊接在现代生产中的应用越来越广泛，本文对异种钢焊接性进行了初步的研究，也讨论了在异种钢焊接中所存在的问题，对不锈钢和结构钢的焊接性能及焊接缺陷进行了分析，并且对这种异种钢焊接的焊接工艺进行了分析，找出了焊接方面的规律。

关键词异种钢焊接异种钢焊接方法填充材料异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择，异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择绪论课题背景早期的焊接主要是同种材料的焊接，随着科学技术的不断发展，新结构新设备层出不穷新材料新工艺的应用日益广泛，对各类工程构件的性能提出了更高的要求，如硬度耐磨性耐蚀性低温韧性高温持久强度等等，在有些情况下，任何种金属材料都不可能完全满足使用要求，或者即使是种金属材料比较理想，但往往由于十分稀贵，不能在工业中普遍应用，因此，采用焊接方法制造异种金属复合零部件日益受到了人们的广泛重视，出现了门新的科学技术异种金属的焊接。

科学技术的不断进步对各类工程机械构件的性能，如硬度耐磨性耐蚀性低温韧性高温持久性等提出了更高的要求。

在许多情况下，单纯的种金属材料已经不能满足工程使用要求，采用焊接方法制造异种金属构件备受人们关注。

异种金属的焊接不仅能充分利用各组成材料的优异性能，还大大降低了整体生产成本，显著提高了经济效益，因此，它在石油化工航空航天交通运输电站锅炉及工程机械等行业的机械设备和构件中得以广泛应用。

各种金属因为组织性能的差异如熔点膨胀系数热导率比热容电磁性化学成分等差异，加大了异种金属焊接的难度。

因此，在可能形成焊接的前提下，特别要在熔焊条件下获得个实际可用的焊接接头，还需重视几种效应高温效应碳迁移效应马氏体效应应力应变效应等。

如在大型电站锅炉对流管束中，高温段般采用耐热性和耐蚀性更强的铬镍奥氏体不锈钢，而从经济角度出发。

低温段般采用价格低，耐热性和耐蚀性稍差的珠光体耐热钢。

这样，由于在机组中的各部位的工作温度的不同，相应地需要使用各种不同化学成分和组织性能的钢材，因此必然会遇到异种金属的焊接问题。

异种金属焊接构件可以最大限度地利用材料各自的优点，达到物尽其用的效果。

异种金属的焊接是门新的学科技术，它除了要研究焊接的般规律以外，还要研究许多特殊的规律，如异种金属的物理化学性能和组织结构变化金属间化合物的形成机理，冶金扩散过程，接头性能的检测等等，涉及面很广。

近年来，异种金属焊接的试验研究和生产应用日益受到广大焊接科技工作者的重视，异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择并已取得了许多丰富的理论知识和实践经验，相信在不久的将来异种金属焊接构件会在工程上得到越来越广泛的应用。

异种金属焊接由于不同金属的化学成分组织结构机械性能及物理性能的差异，因此要比同种金属复杂得多，焊接的可靠性问题也显得更加突出。

本文拟对异种金属的焊接进行较为全面的综述和评论，以期为未来的焊接研究及实际生产应用提供参考。

异种金属焊接今后的研究热点与发展趋势随着人们对焊接领域研究的不断深入，异种金属焊接已经成为工程应用不可缺少的工艺手段，并已成为焊接领域的研究热点。

对异种金属焊接的研究已经深入到各个领域，在今后的研究工作中，重心将偏向以下几个方面新焊材的研制。

如何克服因母材性能差异形成劣质异种焊接接头的问题是异种金属焊接面临的重大挑战。

研制出同时具有两种母材性能的焊材或填充材料，其意义等同于缩小母材的性能差异，减少碳的迁移，提高接头的高温持久性能，达到改善异种金属焊接接头的目的。

提高异种金属焊接接头的抗腐蚀性能。

在石油化工和电站锅炉等行业中，腐蚀成为异种钢焊接接头最常见的失效形式。

由于接头由两种不同的母材和填充材料经过高温快冷结合而成的，组织结构复杂，相对于母材，异种金属焊接接头抗腐蚀能力很低。

因此，如何提高异种钢焊接接头抗腐蚀性能也是工程实践中急需解决的难题。

采用现代先进的检测手段和计算机模拟技术深入研究异种金属焊接接头的腐蚀性能应力分布碳迁移规律等，构建完善的数据库，为异种金属焊接作业提供参考依据。

轻合金异种材料焊接。

随着航天航空电子产业的飞速发展，轻金属材料的日益普及，轻合金异种材料焊接将成为轻工业领域的主要工艺手段。

异种钢焊接概述两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接，它是属于异种金属焊接中应用最为广泛的类接头。

对于异种钢焊接接头又可分为两种情况，第类为同类异种钢组成的接头，这类接头的两侧母材虽然化学成分不同，但都属于铁素体类钢或都属于奥氏体类钢第二类接头为异类异种钢组成，即接头两侧的母材不属于同类钢，例如侧为铁素体类钢，另侧为奥氏体类钢如奥氏体不锈钢。

异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择对于母材都属于铁素体类钢，其焊缝采用奥氏体不锈钢焊条或镍基焊条焊接的接头，也属于第二类接头。

异种钢之间能否进行焊接，决定于这两种金属在焊接条件下，他们合金元素之间的相互作用。

当两种金属元素之间不但在液态而且在固态下都互相溶解，能形成种新相固溶体，那么这两种金属元素之间便会具有冶金学上的相溶性，原则上是可以焊接的。

异种钢焊接的必要性在不同运行温度腐蚀和氧化环境可以采用不同的材料。

为提高化工压力容器使用寿命，在低合金耐热钢容器内侧，熔敷层耐强腐蚀和高温的高合金奥氏体不锈钢。

为提高表面强度和耐磨性，在普通钢表面堆焊层高强耐磨合金。

为免除焊后热处理工艺，选择高合金的奥氏体不锈钢作焊接填充金属。

许多低合金钢碳钢和铸铁，用同种材料补焊，会产生开裂，般选用高合金的奥氏体钢焊条进行补焊。

为减轻机械承载结构的重量，在局部受力较大部位采用高合金钢。

异种钢焊接的特点在室温下，异种金属焊接接头区的机械性能如拉伸冲击弯曲等般优于被焊母材的性能，但高温下或高温长期运行后，接头区的性能劣于母材。

接头熔合区组织和性能的不稳定性在母材与焊缝金属之间的熔合区，由于存在着明显的宏观化学成分不均匀性，因此就引起组织极大的不均匀性，给接头的物理性能化学性能力学性能带来很大影响。

比如用奥氏体不锈钢焊条焊接低合金钢与奥氏体不锈钢之间的异种钢接头，在熔合区就存在着碳迁移现象，使熔合区靠焊缝侧形成增碳层，而低合金钢侧形成脱碳层，在此区域内硬度变化剧烈，同时力学性能下降，甚至引起开裂。

焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。

般认为脱碳层由于碳的减少而导致该区域组织性能发生较大变化般是劣化，从而使得该区域容易在服役过程中发生早期失效。

很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。

焊后热处理是较难处理的问题异种钢接头的焊接方法及其填充材料的选择异种钢接头的焊后热处理是个比较难处置的问题，如果处置不当，会严重损坏异种钢接头的力学性能，甚至造成开裂。

例如对于同类异种钢接头，侧母材强度较低，要求的焊后热处理温度也较低，而另侧母材强度及合金元素含量较高，要求的焊后热处理温度较高，此时如果焊后热处理温度选择不当，会使强度低的侧母材强度下降过度。

化学成分的不均匀性。

异种钢焊接接头的化学成分不均匀及由此导致的组织和力学性能不均匀的问题极为突出，特别是对