材料焊接性---实验

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1、第三部分高级电焊工知识要求第二十六章焊接接头试验方法第一节焊接性试验方法一、焊接冷裂纹试验方法1、间接评定方法根据焊件材料的化学成分或焊接接头热影响区的最高硕度，进行材料冷裂纹的评定方法，叫间接评定法。1)碳当量法将钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量，叫该种材料的碳当量,常以符号Ce表示。国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为：CE=C+Mn/64-(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5(%)碳当量Ce值愈高，钢材淬硬倾向愈人，冷裂敏感性也愈人。经验指出，当CE>0.45%〜0.55%时，就容易产生冷

2、裂纹。利用碳当量只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其冷裂缴感性，因为：①碳当量公式是在某种试验情况下得到的，所以对钢材的适用范圉有限。②碳当量计算值只表达了化学成分对冷裂倾向的影响。实际上，除了化学成分以外，冷却速度对冷裂的影响相当大，不同的冷却速度，可以得到不同的组织，因而抗裂性也不一样。确切地说，在刚性和扩散氢含量相同的情况下，应当主要是钢材的组织而不是碳当暈确定冷裂敏感性。③影响金属组织从而影响冷裂敏感性的因素，除了化学成分和冷却速度外，还有焊接热循坏中的最高加热温度和高温停粘时间等参数。此外，钢材规定成分中

3、没有表明微量合金元素和杂质元索的影响，也没有在碳当量计算公式中表示出來。因此说，碳当量公式不能作为准确的评定指标。(2)根部裂纹敏感性评定法这是专门评定根部裂纹的碳当量法，根据裂纹皱感指数Pe进行评定，计算公式为PCm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/l5+V/10+5B(%)钢的PcM值越低，热影响区的冷裂纹敏感性越低。为了克服单纯用碳当量评定冷裂倾向的缺点，可以进一步把氢和板厚(代表应力)作为延迟裂纹的三因素综合一起考虑，得到冷裂纹敏感性指数％，其计算公式为Pw=Pcm+5/600

4、+H/60(%)式中§——板厚，mm；H—•焊缝金属中扩散氢含量，mL/100g。(3)热影响区最高硬度法(GB4675.5-84)试件的形状和尺寸，分别见图26—1和表26—1。(P266)试件的标准厚度为20mm1号试件在室温下，2号试件在预热温度卜进行焊接。焊后经12h,加工成如图26—2(P266)试样，在切点O及一其两侧各7个以上的点作为%更度的测定点。把点中维氏硕度最大值与该钢材规定的热彫响区最大允许值作比较，若超过允许值，则材料冷裂墩感倾向大。这种方法比较简便，对于判断热影响区冷裂倾向有一定价值。但它只考虑了

5、纽织因素，没有涉及氢和应力，所以不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向，仅适用于相同试验条件下不同母材冷裂倾向的相对比较。1、直接试验方法可分为两大类。一类是口拘朿试验，即试件焊接时，由试件本身的刚性而产牛的拘朿应力，试验时不必另外施加外载；另一类是外拘束试验，试验时外加巨大的拘束应力，来模拟焊接接头施焊时的应力状态、应变状态，甚至氢和组织状态。(1)冷裂纹的自拘束试验1)斜y形坡口焊接裂纹试验方法(GB4675.1-84)又称小铁研法适用于板厚$12mm的冷裂纹及再热裂纹抗裂性能试验。试件的形状及尺寸，见图26—3(P267

6、)O试验条件及步骤:先将两端的固定焊缝焊好,再焊试验焊缝;单焊道，焊条直径04,焊接规范为I=170A,U=26V,v=150mm/mino焊后室温放置24h后，用肉眼或磁粉检查表面裂纹，然后沿垂直焊缝方向取五个横截面，检查内部裂纹。评定方法：表面裂纹率二艺ULX100%断面裂纹率=》h/HX100%L为焊缝长度，El为裂纹总长度，H为焊肉厚度，Eh为裂纹总深度，见图26—4(P267)。试验时需采用低氢型焊条，焊接试验焊缝时引弧、熄弧位置见图26—5、图26—6(P267)。2)搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法(GB4

7、675.2-84)木试验适用于低合金钢焊接热影响区，山于马氏体转变而引起的裂纹试验。此方法耒能推广使用。3)T型接头焊接裂纹试验方法(GB4675.3—84)本试验适用于碳钢T形接头角焊缝的裂纹试验。⑵冷裂纹的外拘束试验。1)插销式试验木方法主要川来评价氢致延迟裂纹中的焊根裂纹。插销试验施焊时焊缝位置见图26-9(P268)O施焊完毕待焊件冷却到150°C时插销加载并保证插销在熔合线附近的粗晶区即插销的缺口尖端断裂，记录加载至断裂的吋间。若插销刚好永不断裂，这个应力值就称为临界应力。这是一个衡量氢致裂纹敏感性的定量指标。临

8、界应力愈大，氢致裂纹敏感性愈小。—•般认为，恒应力之下48h,其至24h不断裂，这时的应力就定为临界应力。插销试验包括了氢致延迟裂纹的三大要素：纽织、氢和应力。2)拉伸拘束裂纹试验(TRC)木试验方法主要川来研究焊缝根部的冷裂纹，如图26-10(P269)所示。试验时，对接试板在不加拉力的口市状态下焊接