②热焊接性 ：焊接热过程对焊接热影响区组织性能及产生缺 陷的影响程度
（2）使用焊接性 ：指焊接接头或整体结构，满足技术条件 中所规定的使用性能的能力 。使用焊接性与产品的工作条件 有密切关系 。
2、焊接性评价标准
焊缝及HAZ产生裂纹的敏感性如何 焊缝及HAZ产生气孔的敏感性如何 焊接热循环对HAZ组织结构的影响
氩弧焊、气焊、 电阻焊、钎焊
厚板需焊前预热
铸铁
极差 （只焊补）
焊弧焊、 气焊（薄壁）
重要件、复杂件 焊前 预热，焊后缓冷
§1-2 金属焊接性试验内容及原则
1、目的
评定金属材料的焊接性 研制开发新型的焊接材料 拟定产品的焊接工艺
2、内容
焊缝和HAZ抗热裂的能力 焊缝和HAZ抗冷裂的能力 焊接接头抗脆性转变的能力 接头的使用性能
焊后热处理及再热裂纹试验程序 a)温度循环 b)应变循环 c)应力循环
实焊类方法
直观地将施焊的接头甚至产品在使用条件下进行各种 性能试验，以实际试验结果来评定其焊接性 理论分析和计算方法：
（1）利用物理性能分析:如材料的熔点、热导率、线膨胀系数、密度
和热容量等。
（2）利用材料的化学性能分析：如与氧的亲和力。
★使用因素：取决于产品工作条件，如工作温度、载荷性质，环境条
件等
焊接顺序：2-1-3
常用金属材料的焊接性能
材料种类 低碳钢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
焊接性 良好
低合金结 构钢
低强度 高强度
良好 较差
中碳钢
较差
高碳钢
很差
主要焊法
所有方法
焊弧、埋弧、 电渣、CO2
焊弧、埋弧、 电渣、Ar+CO2 焊弧、埋弧、
气焊等 焊弧、埋弧、
气焊等
工艺措施
一般不需，只有焊 厚大构件或在0℃以下 低温环境中焊接时，应
适当预热
焊前需预热，重要件焊 后去应力退火
焊前预热， 焊后缓冷
焊前预热， 焊后缓冷并热处理
材料种类
不锈 钢
奥氏体
马氏体 铁素体
铜、铝、钛 等有色金属
焊接性 良好 较差
较差
（续表）
主要焊法
工艺措施
氩弧焊、 焊弧、埋弧
不需
焊前预热，焊后缓冷， 有时需热处理
一 前言 1、课程目的及作用
专业必修课； 熟悉常见材料焊接性及工艺拟定出发点 熟悉焊接工艺内容及制定过程
目标：能制定常见材料一般结构的焊接工艺（工 艺评定、工艺规程等）
2、课程主要内容
（1）焊接性概念及评定方法
（2）常见材料焊接性分析、典型工艺特点 碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属、异种钢
3、本课程主要参考资料
工艺焊接性
焊接接头满足规定性能的可能性
——使用焊接性
3、影响焊接性的因素
★材料因素 ：焊接时，直接参与物理化学反应和发生组织变化的所
有材料
★工艺因素 ：施工时采用的焊接方法、焊接热输入、焊接材料、预
热、后热及焊后热处理、焊接顺序等
★设计因素：指焊接结构和焊接接头的设计形式 ，影响主要表现在
热的传递和力的状态方面
使用性能要求的适应性。
好焊与不好焊的问题
研究焊接性的目的：
查明一定的材料在指定的焊接工艺条件 下可能出现的问题，以确定焊接工艺的合 理性或材料的改进方向。
根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为 ：
（1）工艺焊接性：在一定的工艺条件下 ，产生焊接缺陷的 倾向性和严重性
①冶金焊接性 ：冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度
3、选择原则 针对性：针对具体结构、使用条件制定实验方案 可比性：实验条件尽量接近实际焊接条件 可靠性：试验结果可靠，具有再现性 经济性：降低试验成本
4、分类
3、分类
– 模拟类方法 – 实焊类方法 – 理论计算类方法
模拟类方法 不需要进行实际焊接，只是利用焊接热模拟装置，模
拟焊接热循环，如热模拟法、焊接热-应力模拟法等。
（3）利用相图或SHCCT图分析
Q295钢热影响区CCT图的临界冷却曲线和临界冷却时间
（4）利用经验公式
经验公式的应用是有条件限制的，而且大多是间接、粗略地估计 焊接性问题，如碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、热影响区最高硬 度法等。
（5）仿真模拟
§1-3 焊接性评定及试验方法
一、间接评定
1、碳当量方法
碳当量（Ceq）与板厚δ的关系
不同焊接性等级钢材的最佳焊接工艺措施
2、冷裂纹敏感系数法
Pcm＝C＋Mn/20＋Si/30＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20＋Mo/15＋V/10＋5B（%） 适用条件： wC＝0.07-0.22%；wSi≤0.60%；wMn＝0.4-1.40%；wCu≤0.50%； wNi≤1.20%；wCr≤1.20%；wMo≤0.7%；wV≤0.12%；wNb≤0.04%；wTi≤0.05%； wB≤0.005%。δ＝19-50mm；[H]＝1.0-5.0mL/100g。
目的：评价钢冷裂纹敏感性
碳当量越小，焊接性越好
A、国际焊接学会（IIW）公式：
对 δ<20mm的钢材 ： CE＜0.4%时，钢材的淬硬性不大，焊接性良好，焊前不需要预热 CE＝0.4-0.6%时，钢材易于淬硬，需预热，预热温度70-200℃； CE＞0.6%时，钢材的淬硬倾向大，焊接性差。
B、日本工业标准（JIS）和WES协会推荐的公式 ：
§1-1 金属焊接性概念
1、金属焊接性概念
金属材料在限定的施工条件下，焊接成 规定设计要求的构件，并满足预定服役要 求的能力。GB/T3375-94《焊接术语 》
它包括两方面的内容： A、结合性能：即在一定的焊接工艺条件下，被焊金属形成焊接缺陷
（裂纹、夹渣、气孔等）的敏感性； B、使用性能：即在一定的焊接工艺条件下，被焊金属的焊接接头对
当板厚δ＜25mm的钢材，焊条电弧焊线能量17KJ/cm时，预热范围大致 为： σb＝500MPa，Ceq＝0.46%时，可不预热 σb＝600MPa，Ceq＝0.52%时，预热75℃ σb＝700MPa，Ceq＝0.52%时，预热100℃ σb＝800MPa，Ceq＝0.62%时，预热150℃
C、美国焊接学会（AWS）推荐的公式 ：
★陈伯蠡 《焊接工程缺欠分析与对策》 机械工业出版社
★中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（材料的焊接）机械 工业出版社
4、考核办法
★闭卷笔试 120分钟，卷面成绩100分，占总成绩70%。
★作业
3次，占总成绩20%。
★实验
6学时 ，占总成绩20%。
问题提出：
科学研究和工程实践表明， 某些材料具有较高的强度、塑性 和耐蚀性等，但用这些材料制造 结构时却发现，它们在焊接加工 时可能出现裂纹、气孔、夹渣等 缺陷，大大限制了这些材料的使 用范围。单从材料本身的化学成 分、物理性能和力学性能，不足 以判断它在焊接过程中可能出现 的问题，这就要求从焊接性的角 度出发来分析和研究材料的某些 特定的性能。