C家精讲 | 焊接性，是搞焊接的人常挂嘴边的概念

【第三季，第13期】

焊接性，是搞焊接的人常挂嘴边的概念

搞焊接的人，焊接性是一个经常挂在嘴边的一个概念。焊接作为一种制造技术，或者是一种生产手段，其目的是获得具有优异的连接质量和优秀的使用性能的产品。焊接的影响因数非常多，而且有强烈的非线性，电弧上来，瞬间就把构件加热了，电弧走过去，就开始快速的冷却，温度在不停的变化。温度一变很多事就跟着变，比如说材料的强度要变，各种热物理参数要变。这些因数让分析焊接产生的应力、应力的分布还有变形量非常非常困难。

在焊接冶金学和金属焊接性课程中，焊接性讲的是金属材料能焊不能焊，好焊不好焊。“焊接性作为一个分类系统，它在考虑焊接残余应力和焊接变形的影响方面有一定的意义”，所以，我们这里提出来的是构件的焊接性，应该包含以下三个内容：

1. 材料对焊接的适应性，这个材料适不适合焊，能不能焊（母材的化学成分，焊丝焊条的化学成分，母材的组织结构，焊缝的组织结构，热影响区的组织结构）

2. 设计层面上，焊接的可靠性（构件的形状，构件的尺寸，结构的支撑条件，载荷条件，焊缝的类型，板材的厚度，板材性能的匹配）

3. 制造层面上，能不能焊得出来，能否施工（用什么方法焊？焊接速度？焊接操作，手工/自动/半自动？开不开坡口？坡口开成什么样？是V型的还是U型的还是Y型的还是单边的还是K型的？焊接的顺序？焊道有几层？要不要定位点固？要不要工装夹具？焊接之前要不要做预热？焊后要不要后热处理？）
   

化学成分影响是非常大的。

相变，焊钢，出来的是贝氏体还是马氏体，最后接头表现的性能是不一样的

碳当量，碳多了不好焊，所以高碳钢焊前要预热，150~200℃，焊后可能还要用电热夹，电热毯铺着，继续保温2小时。增加了其他成分，跟碳相当，也让焊接难度增加，因此，就有了很多公式，把这些合金元素折换成有多少含量的碳，那么折换出来这个数，就是碳当量。

Cast-Designer Weld 焊接计算器：

焊接计算器可以帮助用户计算许多有用的结果，这些结果可以用于可焊性分析。

CE, NiEQ, CrEQ  焊接碳当量，舍弗勒图（镍当量，铬当量）

PCM, CEN, HCS, Reheat crack 热裂纹，冷裂纹，再裂纹敏感指数

Phase balance, FNA 平衡相

冷却时间 t8/5

预热温度

AC1, AC3, MS 相转变温度

热影响区的硬度、抗拉强度等。

镍当量，铬当量，碳当量（有两个计算方法），Pcm（冷裂纹敏感指数），CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度，HCS（热裂纹）

国际焊接学会：CE(IIW)=C+Mn/6+(C+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn /6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14

C家精讲，初衷是用最短的时间，分享一些铸造/制造工艺设计与分析的经验。虽然是点点滴滴，愿能汇流成河。

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