1、金属材料的焊接性

焊接性是指金属材料在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度，也是指金属材料对焊接加工的适应性。它包括焊接接头的结合性能和使用性能两方面的内容。接合性能是指在一定焊接工艺条件下，形成焊接缺陷的敏感性，尤其是出现裂纹的可能性；使用性能是指在一定的焊接工艺条件下，焊接接头对使用要求的适应性，包括力学性能以及耐热、耐蚀等特殊性能。

不同的金属材料，其焊接性有很大的差别。例如，对于低碳钢的焊接，在简单工艺条件下，应用任意一种焊接方法都能获得良好的焊接接头，说明低碳钢的焊接性好；而对于铝的焊接，采用一般的焊接方法（手弧焊、气焊）容易产生气孔、裂纹等缺陷，说明铝的焊接性差，但采用氩弧焊时，却能获得满意的焊接接头，焊接性又变好了。由此可见，金属材料的焊接性是一个相对概念，不仅取决于金属材料的化学成分，还与焊接方法、焊接材料、焊接工艺条件、焊件结构及使用条件有着密切的关系。

钢的焊接性取决于碳及合金元素的含量，常用碳当量来作为评定钢材焊接性的一种参考指标。国际焊接协会推荐计算碳素结构钢和低合金结构钢的碳当量公式如下：

根据经验，当＜0.4％时，钢材塑性好，焊接性良好，焊接时一般不需要预热；当＝0.4％～0.6％时，钢材的塑性下降，易产生淬硬组织及裂纹，焊接性较差，焊接时需采用预热和一定工艺措施；当＞0.6％时，钢材塑性较低，淬硬和裂纹倾向严重，焊接性很差，焊接时需要采用较高的预热温度和严格的工艺措施。

2、常用金属材料的焊接

（1）低碳钢的焊接

低碳钢的碳质量分数小于0.25%（碳当量小于0.4%），塑性好，淬硬倾向不明显，焊接性优良。一般情况下，不需要焊前预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，采用任意一种焊接方法，都能得到优质焊接接头。低碳钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊和电阻点焊等。

（2）低合金高强度结构钢的焊接

低合金高强度结构钢因其化学成分差异很大，所以焊接性也不同。强度级别低的低合金高强度结构钢，当＜0.4％时，焊接性良好；当＞0.4％时，焊接性差，焊前需预热；焊接时增大焊接电流，减慢焊接速度，选用低氢型焊条，减少冷裂纹；焊后及时进行去应力退火，以消除应力。低合金高强度结构钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等，在选用时要考虑被焊的钢材种类、结构特点、使用性能要求及生产批量等。

（3）奥氏体不锈钢的焊接

奥氏体不锈钢虽然Cr、Ni元素含量较高，但C含量低，具有良好的焊接性。焊接时一般不需要采取工艺措施。常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊和氩弧焊等。焊接时采用小电流、快速焊，焊条不作横向摆动，运条要稳，收弧时注意填满弧坑，焊接电流比焊低碳钢时要降低20％左右。

（4）有色金属的焊接

1）铝及铝合金的焊接

铝及铝合金的焊接性较差，主要表现在铝极易氧化，易使焊缝产生夹渣；液态铝能吸收大量的氢，易产生气孔；铝及铝合金熔化时无明显颜色变化而不易被察觉，焊接时易烧穿，造成焊接困难；易产生焊接应力和变形，而导致裂纹等。所以进行铝及铝合金的焊接时，必须采取特殊工艺措施，才能保证焊接质量。铝及铝合金常用的焊接方法有氩弧焊、气焊、焊条电弧焊和钎焊等。其中氩弧焊是应用最普遍的方法。不管采用哪种焊接方法，焊前都必须严格清洗工件，清除被焊部位的氧化物和杂质。

2）铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接性较差，焊接时易产生焊接应力与变形、未焊透、不熔合、夹渣、热裂、气孔等缺陷。焊接时需采用大功率热源，焊前预热，适当的焊接顺序，焊后需进行热处理，以减小应力，防止变形。铜及铜合金常用的焊接方法有氩弧焊、气焊、焊条电弧焊、钎焊等，其中氩弧焊的接头质量最好。

（5）铸铁的焊接

铸铁中碳的质量分数高，含硫、磷等杂质多，其强度低，塑性差，焊接性差。铸铁一般不能用于制造焊接构件，焊接只用来修补铸铁件的缺陷及在使用中发生的局部损坏或断裂。对铸铁缺陷进行焊接修补有很大的经济意义。铸铁焊补的常用方法是气焊和焊条电弧焊。

铸铁焊补时的主要问题是：易产生白口组织、产生裂纹和形成气孔。

铸铁的焊补方法有热焊和冷焊两种。热焊是将铸件预热到600～700℃，焊接过程中温度不低于400℃，焊后在炉中缓冷。热焊能有效防止白口组织和裂纹的产生，从而获得良好的焊补质量。其缺点是生产率低、成本高，劳动条件差，主要用于焊补结构较复杂、焊补后要切削加工和要求承受较大载荷的铸件。冷焊焊前不需预热，与热焊相比，生产效率高，成本低，劳动条件好，但焊补质量不如热焊，焊缝易产生白口组织和裂纹。因此主要用于焊补要求不高和怕高温预热引起变形的铸件及非加工表面。