焊接性是指材料在規(guī)定的施焊條件下，焊接成設計要求所規(guī)定的構(gòu)件并滿足預定服役要求的能力。焊接性好的金屬，焊接接頭不易產(chǎn)生裂紋、氣孔和夾渣缺陷，而且有較高的力學性能。金屬材料的可焊性是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。鋼材可焊性的主要因素是化學成分。在各種元素中，碳的影響最明顯，其它元素的影響可折合成碳的影響，因此可用碳當量方法來估算被焊鋼材的可焊性。硫、磷對鋼材焊接性能影響也很大，在各種合格鋼材中，硫、磷都要受到嚴格限制。
金屬材料焊接性它包括兩個方面的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對使用要求的適用性。影響金屬材料焊接性的因素很多，主要有：金屬材料、結(jié)構(gòu)設計、工藝措施、服役環(huán)境等四個方面。焊接性是取決于母材和焊縫金屬的化學成分、焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭的設計、焊接方法、焊接工藝等的一種綜合性能。
材料因素
材料因素是指木材本身和焊接材料；包括材料的化學成分、冶煉軋制狀態(tài)、熱處理、組織狀態(tài)和力學性能等。
焊接材料如焊條電弧焊時的焊條、埋弧焊時的焊絲和焊劑、起提包弧焊時的焊絲和保護氣體等。在焊接過程中，木材和焊接材料直接參與熔池或熔合區(qū)的冶金反應，對焊接性和焊接質(zhì)量有重要影響。當母材或焊接材料選用不當時，會造成焊縫成分不合格，力學性能和其他性能降低，甚至會出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等焊接缺陷，也就是焊接工藝性變差，因此必須正確選擇。
在母材方面，以化學成分影響最大。如鋼材只是依靠合金元素來實現(xiàn)固溶強化，一般情況下在焊接過程中最易使焊縫金屬、熱影響區(qū)以及母材有良好的相匹配性能。如果鋼材為較復雜的合金系，并通過熱處理、變形加工等方式實現(xiàn)強化，則不易獲得與母材完全匹配的焊縫金屬，甚至整個焊接接頭。對鋼來說，影響焊接性較大的元素有C、P、H、S、O、N等，合金元素中的Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu及B等，都在不同程度有可能增加焊接接頭的淬硬傾向和裂紋敏感性。一般來說，鋼材的焊接性將隨含碳量和合金元素含量的增加而惡化。
在冶煉方法、軋制工藝及熱處理狀態(tài)等，也都在不同程度上影響焊接性。現(xiàn)在的CF鋼（抗裂鋼）、Z向鋼、TMCP鋼（控軋鋼）等，都是通過精煉提純、控制軋制工藝等手段來提高材料的焊接性。
結(jié)構(gòu)因素
結(jié)構(gòu)因素有焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭的形式、剛度、及應力狀態(tài)等，
這些將影響接頭的力學性能和產(chǎn)生焊接缺陷。
對于體積和重量有要求的焊接結(jié)構(gòu)，設計中應選擇比強度較高的材料（如輕合金材料），以達到縮小體積、減輕重量的目的。對體積和重量無特殊要求的焊接結(jié)構(gòu)，選用強度等級較高的材料也有其技術經(jīng)濟意義，這樣可以減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)約母材和焊材，避免大型結(jié)構(gòu)吊裝和運輸上的困難，并且能提高承載能力。
焊接接頭的結(jié)構(gòu)設計會影響應力狀態(tài)，從而對焊接性產(chǎn)生影響。在設計時應使接頭處的應力處于較小的狀態(tài)，能夠自由收縮，這樣有利于減小應力集中和防止焊接裂紋。要盡量避免接頭處的缺口、截面突變、對高過大、交叉焊縫等容易引起應力集中。也要避免不必要的增大母材厚度或焊縫體積而產(chǎn)生多向應力。
對于焊接熱源特點、功率密度、線能量等工藝參數(shù)會直接決定接頭的溫度場和熱循環(huán)，從而對焊縫及熱影響區(qū)范圍大小、組織變化和產(chǎn)生缺陷的敏感性等有明顯的影響。比如，采用焊前預熱和焊后緩冷可降低接頭的冷卻速度，可以降低接頭的淬硬傾向和冷裂紋敏感性。選擇合理的焊接順序可以改善結(jié)構(gòu)的約束程度和盈利狀態(tài)。采用氬弧焊等焊接方法可使焊接區(qū)保護嚴密，減少合金元素燒損，獲得滿意的接頭性能等。
_20210918150124_748.jpg)
工藝因素
工藝因素包括施工時所采用的焊接方法、焊接工藝規(guī)程（如焊接熱輸入、預熱、焊接順序等）、焊后熱處理等。
對于同一種母材，采用不同的焊接方法和工藝措施，所表現(xiàn)出來的焊接性有很大的差異。比如，鋁及其合金用氣焊較難焊接，但用氬弧焊就能取得良好的效果；鈦合金對、O、H、N極為敏感，用氣焊和焊條電弧焊不可能焊好，而用氬弧焊或電子束焊就比較容易焊接。因此，發(fā)展新的焊接方法和新工藝是改善工藝焊接性的重要途徑。
焊接方法對焊接性的影響首先表現(xiàn)在焊接熱源能量密度、溫度以及熱輸入上；其次表現(xiàn)在保護熔池及接頭附近的方式上，如渣保護、氣體保護、渣-氣聯(lián)合保護、真空中焊接等。對于有過熱敏感性的高強度鋼，從防止過熱角度看，可選用窄間隙氣體保護焊、脈沖電弧焊、等離子弧焊等，有利于改善其焊接性。
最常見的工藝措施是焊前預熱、緩冷、焊后熱處理，這些工藝措施對防止熱影響區(qū)淬硬變脆、減小焊接應力、避免氫致冷裂紋等是有效的措施。合理安排焊接順序也能減小應力和變形，原則上應使被焊工件在整個焊接過程中盡量處于無拘束而自由膨脹和收縮的狀態(tài)。焊后熱處理可以消除殘余應力，也可以使氫逸出而防止延遲裂紋。另外，焊前對金屬材料的氣割、冷加工、裝配等工序應符合材料的特點，以免造成局部硬化、脆化、應力集中而引起焊接裂紋等缺陷。
環(huán)境因素
環(huán)境因素是指焊接結(jié)構(gòu)的工作溫度、負荷條件（如載荷種類、作用方式、速度等）和工作介質(zhì)等。
焊接結(jié)構(gòu)服役的環(huán)境多種多樣，高溫工作的焊接結(jié)構(gòu)要求材料具有足夠高的高溫強度、良好的化學穩(wěn)定性與組織穩(wěn)定性、較高的蠕變強度等；常溫下工作的焊接結(jié)構(gòu)，要求材料在自然環(huán)境下具有良好的力學性能；工作溫度低或受沖擊載荷時，要特別注意材料在最低環(huán)境溫度下的性能，尤其是沖擊韌性，以防止低溫脆性破壞。對于承受東載荷的構(gòu)件，要求材料有較好的動態(tài)斷裂韌性和吸振性。工作介質(zhì)有腐蝕時，要求焊接區(qū)具有耐腐蝕性。在核輻射環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu)，由于中子輻射的作用，會導致材料屈服點提高，塑性下降脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，韌性下降，使材料出現(xiàn)輻照脆性。
本篇關于金屬材料的焊接性相關內(nèi)容就介紹到這了，通過本文，希望能對大家有所幫助。如果您喜歡本文，不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站，我們將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。如您有任何電子產(chǎn)品檢驗測試的相關需求，歡迎致電創(chuàng)芯檢測，我們將竭誠為您服務。
