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异种材料焊接中存在的主要问题如下:
1、异种材料的熔点相差越大,越难进行焊接。这是因为熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界,会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊接接头难以焊合。例如焊接铁与铅时(熔点相差很大),不仅两种材料在固态时不能相互溶解,而且在液态时彼此之间也不能相互溶解,液态金属呈层状分布,冷却后各自单独进行结晶。
2、异种材料的线膨胀系数相差越大,越难进行焊接。线膨胀系数越大的材料,热膨胀率越大,冷却时收缩也越大,熔池结晶时会产生很大的焊接应力。这种焊接应力不易,结果会产生很大的焊接变形。由于焊缝两侧材料承受的应力状态不同,容易导致焊缝及热影响区产生裂纹,甚至导致焊缝金属与母材的剥离。



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焊接热影响区的性能
焊接热影响区(HAZ)与焊缝不同,焊缝可以通过化学成分的调整、再分配及适当的焊接工艺来保证性能的要求,而热影响区性能不可能通过化学成分来调整,它是在热循环作用下才产生的组织分布不均匀性问题。对于一般焊接结构来讲,主要考虑热影响区的硬化、脆化、韧化、软化,以及综合的力学性能、抗腐蚀性能和疲劳性能等,这要根据焊接结构的具体使用要求来决定。
焊接热影响区的硬化:焊接热影响区的硬度主要决定于被焊钢种的化学成分和冷却条件,其实质是反应不同金相组织的性能。由于硬度试验比较方便,因此,常用热影响区(一般在熔合区)的硬度Hmax判断热影响区的性能,它可以间接预测热影响区的韧性、脆性和抗裂性等。近年来,HAZ的Hmax作为评定焊接性的重要标志。应当指出,即使同一组织,也有不同的硬度。这与钢的含碳量、合金成分及冷却条件有关。



扩径成形是采用小于异径管大端直径的管坯,用内冲模沿管坯内径扩径成形。扩径工艺主要解决变径偏大的异径管不易通过缩径成形的情况,有时根据材料和产品成形需要,将扩径与缩径的方法合并使用。在缩径或扩径变形压制过程中,根据不同材料和变径情况,确定采用冷压或热压。通常情况下,尽量采用冷压,但对多次变径而引起严重的加工硬化的情况、壁厚偏厚的情况或合金钢的材料宜采用热压。
冲压成形,除使用钢管为原料生产异径管外,对部分规格的异径管还可用钢板采用冲压成形工艺进行生产。拉伸所使用的冲模形状参照异径管内表面尺寸设计,用冲模将下料后的钢板冲压拉伸成形。

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