详解：典型焊接材料的焊接性

冲压性，指同种金属材料或同质金属材料在锻造工艺技术条件下，能够冲压形成完备接点，并满足用户预期采用明确要求的能力，金属材料、内部结构设计、工艺技术及入役自然环境为负面影响冲压性的五大不利因素。

综合评价冲压性的准则主要包括：

①综合评价冲压接点产生工艺技术瑕疵的偏激，为制订科学合理冲压工艺技术提供依照；

②综合评价冲压接点若想满足用户内部结构操纵性的明确要求。

一、钛陈建力的冲压性

1. 武艺高强钢：退让气压σs≥295MPa的气压铣刀均可称为武艺高强钢。

2. Mn的氧化钇加强作用很明显，ωMn≤1.7%时，可提升延展性，减少脆性转变温度，Si会减少脆性、延展性，Ni既氧化钇加强又同时提升延展性且大幅度减少脆性转变温度的原素，常见于低温钢。

3. 热炼钢(米洛韦区钢)：退让气压为295-490MPa的低钛武艺高强钢，通常是在钛白粉或米洛韦区状况下订货采用。

4. 武艺高强钢冲压接点的内部结构设计准则：武艺高强钢以其气压作为换用依照，因此冲压接点的准则为冲压接点的气压等同于助焊剂的气压(等强准则)，原因为：

①冲压接点气压小于助焊剂气压，塑延展性减少；

②等同于时使用寿命十分；

③小于时，接点气压严重不足。

5. 钛白粉及米洛韦区钢的冲压性：热炼钢所含小量的钛原素通常情况下冷裂缝偏激并不大，米洛韦区钢由于含钛原素非常多，淬硬偏激有所提升，随着米洛韦区钢碳钚及板厚的增加，淬限制性及冷裂缝偏激骤然减小。

负面影响不利因素：

⑴碳钚；

⑵淬硬偏激；

⑶热负面影响区最低延展性，热负面影响区最低延展性是综合评价废钢淬硬偏激和冷裂缝知性的一个方便快捷的方法。

6. SR裂缝(消解形变裂缝,再热裂缝)：含Mo米洛韦区钢耳稃建筑施工等等的冲压内部结构，进行焊后消解形变退火或焊后再度低温冷却的过程中，可能出现另一种方式的裂缝。

7. 延展性是表征金属对脆性裂缝产生和扩展难易程度的性能。

8. 低钛钢选择冲压金属材料时必须考虑两个方面的问题:

①不能有裂缝等冲压瑕疵;

②能满足用户操纵性明确要求。

热炼钢及米洛韦区钢冲压，通常是根据其气压级别选择冲压金属材料，其换用要点如下:

①选择与助焊剂力学性能匹配的相应级别的冲压金属材料;

②同时考虑熔合比和冷却速度的负面影响;

③考虑焊后退火对焊缝力学性能的负面影响。

9. 确定焊后回火温度的准则：

①不要超过助焊剂原来的回火温度以免负面影响助焊剂本身的性能;

②对于有回火的金属材料，要避开出现回火脆性的温度区间。

10. 调质钢:淬火+回火(低温)。

11. 武艺高强钢冲压采用低强匹配能提升冲压区的抗裂性。

12，低碳调质钢冲压时要注意两个基本问题：

①明确要求马氏体转变时的冷却速度不能太快，使马氏体有自回火作用，以防止冷裂缝的产生；

②明确要求在800℃-500℃之间的冷却速度，小于产生脆性混合组织的临界速度。

低碳调质钢冲压要解决的问题：

①防止裂缝；

②在保证满足用户高气压明确要求的同时，提升焊缝金属及热负面影响区的延展性。

13. 对于含碳量低的低钛钢,提升冷却速度以形成低碳马氏体,对保证延展性有利。

14. 中碳调质钢钛原素的加入主要起保证淬透性和提升抗回火性能的作用,而真气压性能主要还是取决于含碳量。主要特点:高的比气压和高延展性。

15. 提升珠光体耐热钢的热强性有三种方式:

①基体氧化钇加强，加入钛原素加强铁素体基体，常见的Cr、Mo、W、Nb原素能明显提升热强性；

②第二相沉淀加强：在铁素体为基体的耐热钢中，加强相主要是钛碳化物；

③晶界加强：加入微量原素能吸附于晶界，延缓钛原素沿晶界的扩散，从而加强晶界。

16. 珠光体耐热钢冲压中存在的主要问题是冷裂缝，热负面影响区的硬化、软化以及焊后退火或低温长期采用中的消解形变裂缝。

17. -10到-196℃的温度范围称为低温，低于-196℃时称为超低温。

二、铸铁的冲压性

1. 铸铁的三大特点：减振性、吸油性、耐磨性。

2. 铸铁的性能主取决于石墨的形状、大小、数量和分布等，同时基体组织也有一定的负面影响。

3. 球墨铸铁：F基体+圆球状石墨；

灰口铸铁：F基体+片状石墨;

蠕墨铸铁：基体+蠕虫状石墨;

可锻铸铁：F基体+团絮状石墨。

4. 低碳钢焊条是否可以冲压铸铁：不可以。

在冲压时，即使小电流，助焊剂在第一道焊缝中所占的比例为25%-30%，若依铸铁中C=3%计算，第一道焊缝中的含碳量为0.75%-0.9%，属于高碳钢，冲压冷却后立即出现高碳马氏体，且冲压HAZ会出现白口组织，机械加工困难。

5. 电弧热焊：熔铸件预热到600-700℃，然后在脆性状况下进行冲压，冲压温度不低于400℃，为防止冲压过程中开裂，焊后立即进行消解形变处理及缓冷，此铸铁焊补工艺技术称为电弧热焊。

6. 半热焊：预热温度在300-400℃时称为半热焊。

三、不锈钢的冲压性

1.不锈钢：不锈钢是指能耐空气、水、酸、碱、盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的,具有高度化学稳定性的钛钢的总称。

2. 不锈钢的主要腐蚀方式有均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀和形变腐蚀等。均匀腐蚀,指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象;点腐蚀,指在金属金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微,而分散发生的局部腐蚀;缝隙腐蚀,在电解液中,如在氧离子自然环境中,不锈钢间或与异物接触的表面间存在间隙时,缝隙中溶液流动将发生迟滞现象,以至于溶液局部Cl-,形成浓差电池,从而导致缝隙中不锈钢钝化膜吸附Cl-而被局部破坏的现象;晶间腐蚀,在晶粒边界附近发生的有选择性的腐蚀现象;形变腐蚀,指不锈钢在特定的腐蚀介质和拉形变作用下出现的低于气压极强的脆性开裂的现象。

3. 防止点腐蚀的措施:1)减少氯离子含量和氧离子含量;2)在不锈钢中加入铬、镍、钼、硅、铜等钛原素;3)尽量不进行冷加工,以减少位错露头处发生点腐蚀的可能;4)减少钢中的含碳量。

4. 不锈钢及耐热钢的低温性能:475℃脆性,主要出现在Cr>13%的铁素体,430-480℃之间长期冷却并缓冷,导致在常温时或负温时出现气压升高而延展性下降;σ相脆化,是Cr的质量分数的45%的众所周知,FeCr金属间化合物,无磁性,硬而脆。

5. 奥氏体不锈钢冲压接点的耐蚀性:1)晶间腐蚀;2)热负面影响区敏化区晶间腐蚀;3)刀状腐蚀。

6. 防止焊缝发生晶间腐蚀的措施:1)通过冲压金属材料,使焊缝金属或者成为超低碳情况,或者所含足够的稳定化原素Nb;2)调整焊缝成分获得一定δ相。

7. 热负面影响区敏化区晶间腐蚀:指冲压热负面影响区中冷却峰值温度处于敏化冷却区间的部位所发生的晶间腐蚀。

8. 刀状腐蚀:在熔合区产生的晶间腐蚀,有如刀削切口方式,故称为刀状腐蚀。

9. 防止刀状腐蚀措施:

①换用低碳助焊剂和冲压金属材料;

②采用又相组织的不锈钢;

③采用小电流冲压,减少冲压粗晶区的过热程度及宽度;

④与腐蚀介质接触的焊缝最后冲压;

⑤交叉冲压;

⑥加大钢中Ti、Tb含量，使冲压粗晶区的晶粒边界有足够的Ti、Tb与碳化合。

10. 不锈钢为什么采用小电流冲压？以减小冲压热负面影响区的温度，防止焊缝晶间腐蚀的产生，防止焊条、焊丝过热，冲压变形，冲压形变，减少热输入等。

11. 引起形变腐蚀开裂的三个条件：自然环境，选择性的腐蚀介质，拉形变。

12. 防止形变腐蚀开裂的措施：

1)调整化学成分，超低碳有利于提升抗形变腐蚀的能力，成分与介质的匹配问题；

2)清除冲压残余形变；

3)电化学腐蚀，定期检查及时修补等。

13. 为提升耐点蚀性能:

1)一方面必须减少Cr、Mo的偏析;

2)一方面采用较助焊剂更高Cr、Mo含量的所谓超钛化冲压金属材料。

14. 奥氏体不锈钢冲压时会产生热裂缝，形变腐蚀裂缝,冲压变形，晶间腐蚀。

15. 奥氏体钢冲压热裂缝的原因:

1)奥氏体钢的热导率小，线膨胀系数大，拉形变致大;

2)奥氏体钢易于联生结晶形成方向性强的柱状晶的焊缝组织，有利于有害杂质偏析;

3)奥氏体钢钛组成较复杂，易溶共晶。

16. 防止热裂缝措施:①严格限制助焊剂和冲压金属材料中的P、S含量;②尽量使焊缝形成双相组织;③控制焊缝的化学成分;④小电流冲压。

17. 奥氏体不锈钢选材时应注意:

①坚持适用性准则;

②根据所选各焊材的具体成分确定是否适用;

③考虑具体应用的冲压方法和工艺技术参数可能造成的熔合比大小;

④根据技术条件规定的全面冲压性明确要求来确定钛化程度;

⑤要重视焊缝金属钛系统,具体钛成分在该钛系统中的作用,考虑操纵性明确要求和工艺技术冲压性明确要求。

18. 铁素体不锈钢冲压性分析:

1)冲压接点的晶间腐蚀;

2)冲压接点的脆化,低温脆化，σ相脆化，475℃脆化。

四、镁及镁钛的冲压性

1. 氧化和蒸发

由于镁的氧化性极强，在冲压过程中易形成氧化膜(MgO)，MgO熔点高(2500℃)、密度大(3.2g/cm3)，易在焊缝中形成夹杂，减少了焊缝性能。

在低温下，镁还容易和空气中的氮发生化学反应生成镁的氮化物，弱化接点的性能。

镁的沸点不高，这将导致在电弧低温下很容易蒸发。

2. 晶粒粗大

由于热导率大，故冲压镁钛时要用大功率热源、高速冲压，易造成焊缝和近焊缝区金属过热和晶粒长大。

3. 热形变

镁钛热膨胀系数较大，约为铝的1～2倍，在冲压过程中易产生大的冲压变形，引起较大的残余形变。

4. 焊缝金属下塌

由于镁的表面张力比铝小，冲压时很容易产生焊缝金属下塌，负面影响焊缝成形质量。

5. 气孔

与冲压铝钛相似，镁钛冲压时易产生氢气孔。氢在镁中的溶解度随温度的减少而减小，而且镁的密度比铝小，气体不易逸出，在焊缝凝固过程中会形成气孔。

6. 热裂缝

镁钛易与其他金属形成低熔点共晶组织，在冲压接点中易形成结晶裂缝。

当接点处温度过高时，接点组织中的低熔点化合物在晶界处会熔化出现空穴，或产生晶界氧化等，即所谓的过烧现象。