鋼與鋁及其合金的降低,直接用熔焊工藝幾乎是不可能的。用一種熱物理性能介于鋼與侶之間,而又能與兩者冶金相溶的金屬或合金作為填充金屬來直接熔焊幾乎也是不可能的。在生產(chǎn)實踐中有涂覆層間接熔焊和中間過渡件間接熔焊法兩種。
中間過渡件間接熔焊法。這種焊法就是在鋼鋁接頭中間放人一段預(yù)制的鋼鋁復(fù)合板,使其形成各自的接頭,即鋼一鋼和鋁-鋁接頭。然后采用常規(guī)的熔焊方法分別焊接兩端的同種金屬。焊接時要注意先焊收縮較大易于熱裂的鋁材接頭,然后再焊接鋼材焊接。
由于鋼的熔點比鋁及鋁合金的熔點高得多,當鋁及鋁合金完全熔化時,鋼仍處于固態(tài),此時鋁及鋁合金熔化后表面會形成一層熔點很高的氧化物(Al2O3), 直接妨礙與鋼的熔合,并且鋁及其合金中鐵的含量達到1.8%時,會形成硬而脆的Al + FeAl3共晶體,隨著鐵含量的增加和溫度升高,不可避免地產(chǎn)生脆性的金屬化合物,而大大降低了鋁及鋁合金的塑性,使焊縫變脆。所以采用熔焊的方法無法使鋼與鋁及鋁合金可靠焊接在一起,通常可以采用摩擦焊和楔焊方法進行鋼與鋁及鋁合金的焊接。
硬質(zhì)合金與鋼的焊接廣泛用于機械加工的刀具、刃具、鉆采工具和以耐磨作為主要性能的各種零部件,可以節(jié)省大量的貴重金屬,降低生產(chǎn)成本提高零部件的使用壽命。硬質(zhì)合金含有較高含量的碳化物和合金元素,雖然可以進行焊接加工,但焊接時容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋,采取有效的工藝措施,才能獲得滿意的焊接接頭。常用的焊接方法有氧-乙炔火焰釬焊、真空釬焊、電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊和電子束焊等。尤其是釬焊成為了硬質(zhì)合金與鋼焊接的主要方法。
在其他條件一定的情況下,提高電弧電壓,電弧功率相應(yīng)增加,焊件輸入的熱量有所增加。但是電弧電壓增加是通過增加電弧長來實現(xiàn)的,電弧長度增加使得電弧熱源半徑增大,電弧散熱增加,輸入焊件的能量密度減小,因此熔深略有減小而熔深增大。同時,由于焊接電流不變,焊絲的熔化量基本不變,使得焊縫余高減小。
由于鋼焊絲的電阻率比較大,因而在鋼質(zhì)、細焊絲焊接中焊絲伸出長度對焊縫成形的影響比較明顯。鋁焊絲的電阻率比較小,其影響不大。雖然增加焊絲伸出長度可以提高焊絲的熔化系數(shù),但從焊絲熔化的穩(wěn)定性和焊縫成形方面綜合考慮,焊絲伸出長度存在一個允許的變化范圍。