工業(yè)鋁型材廠家告訴你，獲得一個理想的焊縫以及滿意的焊接結(jié)構(gòu)一般取決于這幾個因素！
1）材料的基本物理性能，主要指材料的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性。
焊接時母材的焊縫區(qū)域需要在外界焊接熱源的作用下，焊縫溫度超過母材熔點(diǎn)或趨于接近母材的熔點(diǎn)，另外，焊縫區(qū)域在受到熱源加熱的同時，母材自身會從受加熱區(qū)向外傳導(dǎo)熱量。從更易于焊接的角度出發(fā)，希望母材具有低的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性，這二者相比，在現(xiàn)有的焊接熱源的條件下，導(dǎo)熱性的影響更為重要。
2）材料的成分，主要指母材和焊接材料的含碳量和S、P含量。
鋼在冶煉過程中會存在伴生元素，其中碳、硫、磷會降低其焊接性。因此，為滿足焊接要求，通常碳含量低于0.2%，細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼因其本身碳含量低于0.2%而適于焊接。高合金鋼中的合金元素如鉻、鎳、鈦、鎢及類似元素會增加焊接難度，主要是其易和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，因此高合金鋼應(yīng)在保護(hù)氣體下或熔渣中進(jìn)行焊接。焊材的成分一定程度上適應(yīng)于將要進(jìn)行焊接的母材金屬，為了改善焊接性通常其碳、磷、硫含量低于母材金屬，而焊接填料中其余合金元素的含量應(yīng)當(dāng)在一定程度上高于母材金屬中的含量，這主要考慮其在焊接過程中的合金元素?zé)龘p。
圖1焊接接頭的不同組織區(qū)域
3）焊接熱過程(循環(huán))對焊接接頭不均勻性的影響。
施焊的熱過程中對焊接接頭即焊縫和熱影響區(qū)熱的影響程度是不同的，下面以熔化焊為例結(jié)合圖1加以介紹。焊縫區(qū)域被加熱到熔點(diǎn)以上，冷卻后形成鑄造組織，由于沿母材方向散熱快，故形成沿母材方向放射狀結(jié)晶。在焊接過程中熱影響區(qū)經(jīng)歷了相對復(fù)雜的“熱處理”過程。與焊縫距離不同的位置經(jīng)歷不同的熱處理過程，并且在其內(nèi)部會發(fā)生不同的組織轉(zhuǎn)變，它們與傳統(tǒng)的熱處理過程相類似。距焊縫朂近的區(qū)域稱為熔合線(區(qū))，此區(qū)的溫度處于固相線與液相線之間，此區(qū)域應(yīng)注意熱裂紋傾向。緊鄰的下一個區(qū)為過熱區(qū)，在碳含量高于0.2%時會使焊縫快速冷卻，易使材料變硬脆并具有裂紋傾向。下一個區(qū)為正火區(qū)，它通常形成比母材更加細(xì)小的組織。再往下的一個區(qū)稱為部分組織轉(zhuǎn)變區(qū)。熔合線(區(qū))、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分組織轉(zhuǎn)變區(qū)又統(tǒng)稱為熱影響區(qū)，簡稱HAZ，它往往是焊接接頭的薄弱區(qū)域。
從以上分析可以看出：焊接接頭在成分、組織和性能上是一個不均勻體，其不均勻程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鑄件和鍛件，它對結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，特別是斷裂行為有重要的影響。
4）焊接應(yīng)力與變形以及裂紋與脆斷。
由于焊接過程是一個局部不均勻加熱的過程，不均勻的溫度場會導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生。對于易碎材料如鑄鐵，則會在焊縫處或焊縫邊緣區(qū)域?qū)е铝芽p；對于塑性材料如鋼材，則可通過塑性變形來消除一部分內(nèi)應(yīng)力，但仍會有相當(dāng)多的內(nèi)應(yīng)力殘留，由此造成的殘余塑性變形和殘余應(yīng)力會大大降低材料的塑性變形儲備，并引起結(jié)構(gòu)的變形。再加上焊接工藝缺欠帶來的影響，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力下降。如果在工藝缺欠處形成三軸應(yīng)力狀態(tài)，就可能在相對較小載荷下發(fā)生可怕的在破壞前無明顯變形的脆性破壞。
5）焊接結(jié)構(gòu)及接頭中的應(yīng)力集中
焊接結(jié)構(gòu)具有整體性且剛度大，焊接接頭又具有工藝缺欠的特點(diǎn)，焊縫的布置、數(shù)量、次序和內(nèi)部缺欠的大小形貌位置等都會影響應(yīng)力的分布，并對應(yīng)力集中敏感，而應(yīng)力集中又是結(jié)構(gòu)疲勞、脆斷等破壞的起源。
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