dc焊接材料及工艺焊接性及其试验评定

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1、第2章焊接性及其试验评定焊接性问题的引出材料无论强弱焊接过程中都可能出现问题但从材料强度不能知道焊接中是否会出现问题，焊后能否使用焊接性（表征能否焊、能否用）焊接性定义：金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定工作服役要求的能力，即材料对焊接加工的适应性和使用可靠性能不能焊，焊接接头性能如何，能不能使用焊接性工艺焊接性（结合性能）使用焊接性（使用性能）在一定工艺条件下能否获得优质无缺陷的焊接接头的能力焊接接头或者说整体结构满足某种使用要求的能力2冶金焊接性和热焊接性（问题角度不同）冶金过程、热过程冶金焊接性热焊接性思考：如何改善冶

2、金焊接性和热焊接性？焊接性影响因素1.材料因素成分、组织、性能Al、Fe、CuM、P、F母材：强度、塑性等结构钢强度高硬度大裂纹敏感性大（冷）焊接材料：根据母材选择2.结构设计因素板厚、接头形式、多道焊缝焊接顺序3.工艺因素焊接方法：工艺参数：热输入量冷却速度冷裂纹倾向焊接速度焊缝处集中大量低熔共晶夹杂热裂纹倾向4.接头使用条件（服役环境）腐蚀、应力、低温、高温金属焊接难易、常见问题表2-1表2-22.2.1焊接性试验内容1)焊缝（和HAZ）抗热裂的能力2)焊缝和HAZ抗冷裂的能力3)焊接接头抗脆性转变（断裂）的能力4)接头的使用性能什么是热裂纹？什么是冷

3、裂纹？什么是脆性断裂？共晶：共晶反应eutecticreaction一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫做共晶反应。所生成的两相混合物叫共晶体。发生共晶反应时有三相共存,它们各自的成分是确定的,反应在恒温下平衡地进行。2.2.2评定焊接性的原则针对工艺焊接性、使用焊接性工艺焊接性使用焊接性直接模拟试验间接推算法接头性能检测碳当量判据冷裂纹敏感指数小铁研热裂纹层状撕裂有损检测、无损检测可比性尽量接近实际焊接条件针对性再现性尽量避免人为因素影响经济性2.2.3焊接性评定分类1模拟类方法（简化的焊接方法）一般不进行实际焊接，也有进行焊接（简化焊接），在能够

4、进行焊接热力模拟的机器上实现焊接过程的热、力条件，观察并分析裂纹产生与否：简化的焊接方法，与实际有出入。热模拟法、焊接热-应力模拟法。honjieremonlshlyon焊接热模拟试验(weldingthermalsimula-tiontesting)用各种各样的特殊热处理技术，在材料上得到具有一定体积的、实际焊接显微组织近似的、可供试验用的试样的试验。为此目的，已研制成功各种成熟的焊接热模拟机(如美国研制的使用最多的Gleeble试验机)，这些模拟机通常都是用电阻加热并用水冷试样以实现模拟焊接热循环。用铂(Pt)一铂佬(Pt一13%Rh)热电偶或镍铬(N

5、i一Cr)一镍铝(Ni一AI)热电偶点焊到试样表面，能在热模拟机上按照任何所要求的“温度一时间”图形进行程序模拟，并且在记录仪上画出这种热循环。同时也可用膨胀计记录相变。如有必要，模拟机还可像加热与冷却一样同时对试样施加拉、压载荷。2.实焊类方法小型焊接构件直接产品试验大型构件，焊接特定试样，进行比对。冷裂纹热裂纹消除应力层状撕裂应力腐蚀裂纹3.理论分析和计算类方法利用物理性能利用化学性能利用相图或SHCCT图利用经验公式模拟焊接热影响区连续冷却转变图是模拟焊接热影响区金属某一点处的焊接热循环所测定的连续冷却转变图。它是表征钢材焊接热影响区某一点(以熔合线

6、附近为主〕的金属，在连续冷却条件下组织开始转变和转变终了的温度、时间、转变产物(组织)、室温硬度与冷却速度之间的曲线图谱。典型的热影响区连续冷却转变图如图1-51所示。图1-51中A区为奥氏体组织，F为铁素体转变区，P为珠光体转变区，ZW为中间组织(贝氏体类组织)转变区，M为马氏体转变区；f-g、p-q、e-s、z-f-p-e、p-e、d-z-h、z-h、Mf表示各类组织开始转变和转变终了的曲线；R1-R2为连续冷却曲线。分别表示以A3作为时间计算起点的不同冷却过程；两类曲线交点处的数字表示在该冷却条件下形成的组织在金属中所占的百分比(体积比)；注在各条冷

7、却曲线末端的数字，则表示在该冷却条件下的金属在室温下的平均维氏硬度。2.3焊接性的评定及试验方法（又可）分为间接法和直接试验法直接试验法以外的其他方法都是间接方法试验类方法：每一种只考察某一特定焊接性特征2.3.1焊接性的间接评定1.碳当量法评定焊接热影响区淬硬及冷裂纹倾向钢焊接性判据1碳当量法碳当量法含义国际焊接学会推荐公式日本焊接学会推荐公式注意公式的适用范围粗略估计冷裂纹倾向淬硬倾向、不能判断能否产生碳当量法局限性p22-23碳当量值只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其焊接性，这是因为：1）如果两种钢材的碳当量值相等，但是含碳量不等，含碳量较

8、高的钢材在施焊过程中容易产生淬硬组织，其裂纹倾向显然比含碳量较低的