焊缝金属韧性、塑性低（药皮中Me烧损大） 抗裂性差——氢脆（焊缝金属含氢多）
优点：
焊接工艺性好，稳弧好。 适应性广，交直流两用，对接头的油、锈、水不敏感。
2）碱性焊条（低氢焊条） 药皮CaCO3多，分解成CaO和CO2保护性气体
优点：
抗裂性好（含H2低，CaO 脱S---焊缝含S低）； 焊缝综合力学性能高（Me 烧损少） 。
② 表面保护、修理、修复零件
耐热层 耐磨层
喷涂
堆焊 耐蚀层 加厚——修复形状和尺寸 （再制造）
焊条
8.1 焊接成形原理
8.1.1焊接电弧 使气体电离 在焊条末端和工件两极之间的气体介 具备两个条件 阴极发射电子 质中，产生强烈而持久的放电现象。 接触电阻：R 短路电流：I d 电阻热：Q=I2Rt E=V/d
动载、冲击选碱性焊条；一般要求选酸性焊条。
3）考虑焊件几何形状
薄件选小规格焊条，接头难清理选酸性焊条。
4）考虑焊机： 交直流，直流。
8.1.4 焊接接头的组织和性能
熔合区：
1）成分不均匀； 2）组织粗大； 3）性能很差。
热影响区的三个部分：
1）过热区：晶粒粗大，塑 韧性差； 2）正火区：晶粒细小，机 性好； 3）部分相变区：晶粒不均 匀，性能差
8.1.5. 焊接应力与焊接变形
1. 焊接变形的基本形式
图8.3.焊接变形的基本形式
2. 焊接应力的产生
(1)机械应力
焊接结构不合理阻碍胀缩引起的应力
(2)热应力
局部加热冷却工件胀缩不同步引应的应力
3. 减少应力的措施
(1) 合理设计焊接结构（P237) 1）力求焊缝数量少，截面小，长度短
b,力求焊缝对称，避免密排交叉
缺点：
稳弧差，对油锈水敏感， 有毒烟尘（HF）多，抗气孔性差。 （2） 按焊芯化学成分分 八类（P213）
3#43; 三个数 （例J422)
个位： 表示药皮类型及电源种类 十位和百位： 表示焊后焊缝抗拉强度（Kgf/mm2）； X（汉字或拼音）表示大类： J—结构钢，A—奥氏体不锈钢，Z—铸铁焊条
② 冷焊：
----焊条 ： a. 钢芯焊条（Z100, Z116, Z117, 等）焊缝获得低C钢、 高V钢、铸铁合金成分等，不能加工。用于非加工面焊接。 b. 铸铁芯焊条，Z248 ，焊缝组织性能与母材相近。可加 工,适合于较大灰口铸铁件的焊补。
焊 缝 金 属
≤ ≤ 0.3 ≤ ≤ 330 0.10 0.03 － 0.03 0.02 0.55
0.02 － 0.05 0.1 － 0.2 0.08 0.15 300 － － 0.23 0.3
33
4-8
5 － 15
② 吸
气
N,H 溶于熔池，结晶时金属的N,H溶解度 迅速下降但来不及析出，出现氢脆，冷裂纹。
8.2 常用焊接方法
手工电弧焊 气焊 埋弧自动焊 气体保护焊 电渣焊 电阻焊 钎焊
2、埋弧自动 焊
原理：焊条送进、电弧移 动实现自动化 设备：焊接电源、焊车、 控制箱 焊接材料： 焊丝——渗合金、脱氧、 去硫 焊剂： 熔炼焊剂—保护作用； 非熔炼焊剂——保护渗合 金、脱氧、去硫
2.中碳钢
裂纹倾向明显
工艺要点： ① 采用 J507 . J502 焊条。 ② 细焊条、小电流，减少焊接热量（母材熔化少） ③ 厚度大的开坡口多层多道焊。 ④ 预热 150－ 250 ℃。
8.3.3. 低合金结构钢的焊接
1.бs＜392 MPa的， 与低碳钢的焊接性相近，不需特殊 措施。 2.бs＞392 MPa的， 焊接性较差，淬硬、冷裂倾向大,必 须采取防裂措施。
2. 钢铁焊接性的评价
钢铁成分: C + Me
C —提高淬硬性 Me—提高淬透性 增大裂纹倾向
碳 当 量
Ni Cu Me Cr Mo V CE= C+ + + （ W.t ％） 5 15 6
CE＜0.4 ％, 焊接性良好，冷裂倾向小。 CE 0.4 - 0.6％ ，焊接性中等，冷裂倾向明显 CE＞0.6％ ，焊接性差，冷裂倾向严重。
例：J422：2:钛钙型，交直流两用； 42：抗拉强度42Kgf／mm2 (420MPa )的； J:结构钢焊条。
其他牌号见《焊接材料产品样本》，
2）型号（国家标准中的焊条代号）
E+四个数：
个位和十位数表示药皮类型和电流种类 十位数又表示焊接位置。 百、千位表示焊缝金属的 抗拉强度（Kgf／mm2） （ 见 P213 ）
3.措 施 ① 机械保护
利用保护性气体（CO2, Ar2）熔渣隔绝空气。
② 药皮保护
通过焊条药皮脱氧、去氢、去硫，渗合金 ----增加熔池的合金元素 ----清除熔池内的有害元素
8.1.3 焊接材料 1、焊条的组成和作用 （1）焊 芯——金属丝 作用： a . 电弧一极 b . 填充焊缝 材料：H08A. H08Mn2Si 等 ——低C.低S.P.以减少焊缝裂纹倾向。 规格： 常用 直径 2，2..5，3，3.2，4，5，6（mm） 长度 250 － 450mm
3.冷裂纹敏感系数（Pc）
Pc ＝ CE +h/600 +H/60
碳当量CE越大，冷裂倾向越大。
板厚h越大，冷裂倾向越大（刚性约束大）
含氢量H越大，冷裂倾向越大（易导致氢脆） 最低预热温度：
Tp = 1440 Pc–392 (℃)
8.3.2. 碳素结构钢的焊接 1.低碳钢
手弧焊 用 J422 . J427 焊条 埋弧焊 用 H08A 或 HO8MeA + 431 焊剂不需采取 特殊措施。
埋弧自动焊的工艺特点及应用
优点： 1）生产率高（熔深大）、成本低 2）焊接质量好、且稳定； 3）劳动条件好； 缺点： 1）适应性较差： 应用不灵活，要求平直焊缝 2）设备投资较大， 焊前准备时间长。 应用： 平焊位置的长直焊缝和环形焊缝
3.气体保护焊
利用保护性气体代 替施焊剂驱赶空气 中有害气体，保护 焊接区和电弧的电 弧焊。 常见气体保护焊 氩弧焊 二氧化碳气体保护焊
1．接头 牢固、封性好； 2．可化大为小、以小拼大 3．可实现异种金属的连接 4．重量轻、加工装配简单 5．焊接应力变形大，接头 易产生裂纹、夹渣、气孔 等缺陷。
3．焊接成形的应用
① 制造金属结构、机械零件、工具
优点： ----- 简化制造工艺，化繁为简，以小拼大 ----- 使用性能好；重量轻； ----- 省工、省材、成本低。
（1） 变形矫正法
1） 加 热 矫 正 法
（2）机械矫正法
(2)消除应力法
1） 下列焊件焊后必须消除应力：
＞25mm的厚焊件要求机械加工的结构和零件； 低温工作的结构； 可能产生应力腐蚀的结构；
σ s＞490MPa 的低合金结构钢。
2）消除应力措施
低碳钢、低合金钢： 550 - 650℃去应力退火, 局部高温回火
（2） 药 皮----矿石粉,合金粉,粘接剂 作用： a.改善焊接工艺性——稳弧 b.机械保护作用——形成熔渣和气体保护熔池 c.冶金处理作用——脱氧、脱硫、渗金属。
8.1.3 焊接材料 2、 焊条的分类
（1）按药皮的性质分 1）酸性焊条
药皮中酸性氧化物多，对金属氧化作用大。
缺点：
例 E4303
3:钛钙型，交直流、正反接；0：全位置焊； 43：抗拉强度43Kgf／mm2 (420MPa )的,E:电焊条。
4、焊条的选用
1） 考虑焊件的成分与性能
低碳钢，低合金钢——选强度等级相同的焊条（等 强度法则）
特殊钢铸铁，有色金属——选成分相近焊条（近成 分法则）
2）考虑焊件的使用性能
C、避开应力集中处布置焊缝,避免尖角
(2) 焊前预热 （ 加热减应法）
(3)合理选择焊接顺序 a、自由性:
加热时自由膨胀，冷却时自由收缩。
b:对称性: 抵消变形，减少变形
C、分散性:
分段焊
4. 减少变形的措施
(1)反变形法
4. 减少变形的措施
（2）刚性固定法
5.焊接应力的消除和变形的矫正
b.最小点距 L L与δ有关，δ越大，L要越大。 c.除净焊接头表面。
应用：薄板冲压结构和钢筋构件。
2. 缝 焊
原理同点焊 优点： 密封性好 缺点： 分流现象严重。
3. 对 焊
（1）电阻对焊 过 程：
加预压后通电产生电阻热－ 断电加压预锻 工艺要点： 除净焊件端面，否则降低接头质量，
要求： 使用含Si, Mn焊丝 如 HO8MnSiA. 特点：见教材 P221
8.2.2.压力焊
电阻热把工件局部加热到塑变状态或熔化状态， 再加压，形成接头的焊接方法。
1. 点焊
利用圆柱形电极 通电加压使焊件接 触面形成焊点的焊 接方法。
工艺要点: a 焊点直径
d＝2δ+3 mm（δ-板厚度 ）
8.1.2.熔焊过程与焊接质量
1.过程： 加热熔化— 熔池形成—结晶/相变 2.问题： ① 氧化：Me + O2 MeO
例 光焊丝与焊缝金属的成分与性能
见下表
1.光焊丝与焊缝金属的成分与性能 化 学 成 分 力 性 %Mt. 学
C Si Mn N O
能
бb
(Mp)
δ
(%)
ak
80
－ 120
光 焊 丝
2.焊补方法
① 热焊：整体或局部预热 到600－700 ℃， 施焊、缓冷 焊后去应力退火 （ 650－700 ℃，保温缓冷） 采用高C, Si铸铁焊条，如 Z 248, Z208，促进石墨化 ② 冷焊： ----常用手弧焊 ----小电流，分段焊 （ 每段总长度 ＜ 50mm ） ----每焊完一层轻击焊缝 － 应力重新分布避免裂纹。