关于异种金属焊接问题分析及焊接工艺探讨

摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，异种金属焊接得到了广泛的普及和应用。阐述了异种金属焊接的基本特点，对其存在的问题和焊接工艺进行分析，旨在提升我国异种金属的焊接质量，促进我国工业的健康发展。

关键词：异种金属；焊接；问题；焊接工艺 引言

随着新材料、新工艺、新设备的不断出现，对各类工程构件的性能提出了更高的要求，但是在工程技术中任何一种材料都不可能完全满足使用性能的要求。由不同材料组成的结构不仅能充分利用各组成材料的优异性能，达到工程中的使用上的要求，而且还能节约贵重金属，降低结构整体成本，提高经济效益，在某些情况下异种材料结构的综合性能甚至超过单一金属结构。因此异种金属焊接在各行业中得到越来越多的运用和受到人们的重视。但近年来，国内外多次发生异种金属焊接结构的早期失效事故。因此，如何保证异种金属焊接接头的可靠性就成为保证结构安全运行的关键。所以，研究异种金属之间的焊接具有重要的工程实用意义。

1异种金属焊接的特点

（一）焊接接头熔合区。是性能最差的区域，异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区。在靠近熔合区金属区域还形成性能不好的，成分变化的过渡层。(二)焊接接头的裂纹。(1)冷裂纹：在金属淬硬倾向和氢的作用及焊接应力的共同作用下产生。。(2)热裂纹：这是高合金钢焊缝，特别是纯奥氏体组织的焊缝最易出现在焊缝中的裂纹。因焊缝中还存在未结晶低熔点共晶体液膜，在相应的应力作用条件下生成了裂纹。（三）碳迁移现象。会造成接头高温机械性能降低，高温下失效断裂增加，影响高温使用寿命的主要原因之一。影响碳迁移的因素是温度和时间和化学成分。 2异种金属焊接常见问题

1)如果是长时间呆在室内，接受的是比较正常的温度，那么焊接的接头位置的性能(比如弯曲、拉伸等)就比焊母材料高很多。但是如果长期在中温或者高温的环境下运行，那么接头位置的性能就要低于母材料。2)焊接结构之所以会被破坏，主要是由于焊缝熔合区造成的。如果熔合区的性能无法得到保证，就会直接影响焊接结构的正常使用，减低其使用性能。3)焊接的接头存在着不均匀性。4)长期在高温环境下运行或者焊后热处理时，会出现碳迁移的情况。绝大部分的高温管线失效的位置，都主要出现的脱碳层。5)焊后热处理，无法将接头位置的残余应力有效消除。6)性能不连续。由于金相组织和化学成分的不同，造成了焊接接头位置的力学性能的差异性。在焊接接头的不同位置，其硬度、韧性、塑性、强度、持久性能、高温蠕变、冲击性能等都存在着差异性。由于这种不均匀性，使得在同样的环境条件之下，不同位置的性能也存在明显差异，也就是人们常说的强化区域和弱化区域。特别是在温度极高的环境之下，焊接接头经常会过早地失去使用价值。 3焊接工艺措施 3.1焊接方法的选择

在选择焊接方法的时候，要根据材料的特性进行方式选择，满足焊接性和工艺焊接性。比如如果是铝和钢的压焊的话，那么一般采用滚焊或爆炸复合的方式。但是需要注意的是，

采用上述方法，会导致铝和钢之间产生硬度较高的化合物，加上金属之间的物理性质不一致，就容易造成压焊过程金属发生高塑性变形，产生高硬度的化合物，从而导致复合板性能下降。因此可以采用压轮的方法进行焊接，该方式可以有效提高铝合金与钢板的接触力度，并且可以提升二者之间的热传递速率，该技术的使用也能够有效延展金属的强度，采用激光压力焊的方式，可以选择不同功率的激光，产生不同等级的压力，因而可以最大程度地提高接头的强度。

3.2焊接材料

选择焊接材料时，重点考虑的内容是焊缝金属的性能和成分。当接头没有明显缺陷时，最好选择韧性和塑性较高的材料;焊缝金属的性能比较一般时，可以选择不低于母材性能的焊材，同时还要考虑焊接的工艺性能;焊接异种钢时，可以选择低氢型的焊条，保持其干燥性。 3.3裂纹防治

对于异种金属焊接的焊缝缺陷可以从以下这样几个方面着手控制，一是可以加厚和加长点固焊缝;不能进行强力组配，不能使劲敲打焊缝;对于异种钢焊接要认真了解两种材质的物理和化学性能，并再根据其焊接性来选定合适的焊接工艺，就如在不锈钢与热强钢进行焊接时，要充分了解到两者有着不同的热膨胀系数，所以电弧停留的时间在散热快的一侧要有科学的进行加长;焊接合金钢要尽量使用有引弧装置的设备来完成焊接，这样可以减少淬硬的同时，还可以减少夹钨的出现。 3.4选择焊接材料

碳钢和不锈钢的焊接接头的化学成分由填充金属决定，在分析两种金属的焊接性能后，需要调整焊缝，控制碳钢中碳的含量，确保产生和进度金属性能，保障焊缝具有一定的抗裂性能，使焊接后的成品性能得到保证。另外，焊接材料的仓库设置管理员，使用焊接材料时需要按需领取，并以月为单位领取确定数量的材料，在使用焊接材料时注意做好准备工作，提前烘焙焊接材料并及时发放。焊接设备增多且种类增加，因此使用方法增多且需要使用人员具备较高的使用技术，甚至需要设立焊接准备工作的部门协助焊接人员做好焊接准备工作和设备维修干礼工作。焊接准备工作包括设备装置的合理布置，检查设备的损耗率及故障发生率，使用前检查零件使用情况，及时补充需要的零件，记录设备使用状况并做好设备维修保养备忘录，在采购焊接材料时按照要求检验材料是否符合标准，若不符采购要求，则及时报备，避免采购不及时延误工期。安排合适的焊接前准备工作和焊接顺序不仅能提高工作效率，也能避免焊接材料产生形变。 3.5工艺参数的选择

选择合适的焊接工艺参数，能够有效保证焊接接头质量，焊接的工艺参数包括许多方面，具体包括焊接的电流电压等级、焊接速度以及焊条直径等。这些参数不仅各自对焊接过程有影响，二者相互之间也有影响，比如焊接电流增大，也会导致整体的输入热量增大，与之对应的整个热影响区的范围也有所增加。 3.6焊后检验

焊接工作完成后，需要检验焊接效果。如果发现焊接产品存在气孔或裂缝等严重质量问题时，该焊接成品无法正常使用，因此焊后检验是焊接的最后一道工序，关系到产品的使用性能和真实寿命，焊后检验最主要的工作就是检验焊接接头的性能。这种检验主要是事后控制，如果发现质量问题只能返工，对于减少材料浪费节约施工进度方面并无贡献，因此事前控制是提高焊接技术最重要的步骤，在实际焊接过程中需要对三个阶段的质量控制严格执行，保障焊接形变在可控范围之内。 结语

焊接异种金属，能够满足某些工程结构的性能需求，替代昂贵的金属，降低施工成本，给企业带来更大的经济效益。因此，在开展实际的焊接工作时，工作人员要不断提升自身的专业技能，对焊接过程中经常出现的问题进行总结，制定相应的结局策略，以此来提升异种金属的焊接质量。 参考文献:

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