金属焊接性课件.ppt

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1、第九章金属焊接性长江大学材料成型专业p.1第一节金属焊接性概念一金属焊接性的定义在GB/T3375-1994《焊接术语》中下的定义是：金属焊接性是指金属材料在限定的焊接施工条件下，焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。内涵：1结合性能：金属焊接时对缺陷的敏感性。2使用性能：焊成的接头在指定的使用条件下可靠运行的能力。p.1二金属焊接性的影响因素1材料因素（1）化学成分；（2）物理、化学性能；（3）冶炼方法等。2制造因素（1）焊接方法；（2）焊接材料；（3）焊接参数等。3结构因素（含服役条件）（1）结构形式；（2）服役条件。p.14.使用条件焊接接头所承受载荷的性质和工作温度的高低

2、、工作介质的腐蚀性等均属于使用条件，使用条件的苛刻程度也必然影响到金属材料的焊接性。p.1三、金属焊接性的评定方法1按试验者与研究对象的关系分类（1）间接试验：以推理或模拟为主要特征；（2）直接试验：以焊接试件为主要特征。2按照金属焊接性的内涵分类（1）工艺焊接性试验：评定结合性能；（2）使用焊接性试验：评定使用性能。p.1p.1第二节钢焊接性判据一金属焊接性间接试验方法有碳当量法、冷裂敏感指数法、SH-CCT图法、焊接热模拟试验法等。1碳当量法(1)由国际焊接学会（IIW）推荐的公式CE(IIW)=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15适用范围：中、高强度的非调质低合金高

3、强钢（强度为500～900MPa）判据：当CE（IIW）≤0.45%，且板厚小于25时，可不预热；当CE（IIW）＜0.41%，且板厚小于37时，可不预热。p.1（2）由美国焊接学会（AWS）推荐的公式CE=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4+(Cu/13+P/2)p.12冷裂敏感指数法冷裂敏感指数有PC、PW、PH、PHT等。举例：PC=Pcm+〔H〕/60+δ/600To=1440PC–392式中：Pcm—化学成分冷裂敏感指数Pcm=C+Si/30+（Mn+Cu+Cr）/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B〔H〕—熔敷金属中扩散氢含量（采用甘油法）ml/100

4、g；δ—被焊金属板厚mm；To—预热温度℃。p.1第三节常用焊接裂纹试验方法焊接裂纹敏感性试验是工艺焊接性直接试验法。在焊接缺陷中，最危险的缺陷是裂纹，因此是考查的重点。（一）焊接冷裂纹敏感性试验方法1斜Y形坡口焊接裂纹试验方法（GB4675.1-84）可用于评定钢材的冷裂敏感性，也可用于拟定焊接工艺。（1）制备试样，如下图：p.1（2）试验方法1）焊接拘束焊缝。先焊背面，再焊正面，交替焊满坡口。2）焊接试验焊缝。若评定钢材的冷裂敏感性，焊接参数为：Ig=170±10A;Ug=24±2V;焊速V=150±10mm/min;焊条直径Ф4。若拟定焊接工艺，焊接参数是调整的对象。p.1(3)检测和计

5、算试件放置48h后，用眼睛或放大镜检查焊接接头表面是否有裂纹。1）表面裂纹率CfCf=（∑Lf/L）×100%﹪式中：∑Lf—表面裂纹长度之和（mm)；L—试验焊缝长度(mm)。2）根部裂纹率Cr先将试件着色弯断，检查焊根处的裂纹。Cr=(∑Lr/L)×100%式中：∑Lr—焊根裂纹长度之和（mm），见下图；L—试验焊缝长度（mm）。p.13）断面裂纹率Cs对试验焊缝，沿长度方向切取四等份，检查5个断面的裂纹深度。Cs=(Hc/H)×100%﹪式中：Hc—断面裂纹的高度（mm),见下图；H—试验焊缝的最小厚度（mm),见下图。动画p.12插销冷裂纹试验方法（GB9446-88)该方法是一种定量

6、分析的试验方法。（1）制备试件1）插销试件p.12）底板（2）装配试件p.1（3）试验方法1）堆焊焊缝按选定的焊接参数堆焊一道长100～150mm长的焊缝。2）施加拉伸静载荷当试件冷却到150℃时加预选载荷，在100℃前加载完毕。动画p.13）保持载荷，并记时。如果保持载荷达到16h不断，此应力为临界应力σcr。试验结果可画出曲线。判据：当σcr>σs时，认为工艺安全。p.1(二）焊接热裂纹敏感性试验方法1压板对接（FISCO)焊接裂纹试验方法GB4675.4-84),可用于评定焊条焊缝的热裂纹敏感性。（1）准备试件试件材质与焊件相同，采用原板厚，开I形坡口。采用机械加工方法。p.1（2）试验

7、装置p.1（3）试验步骤把试件安装在C形装置中，调好坡口间隙。将螺栓旋紧，在水平、垂直方向顶紧试板。用待试焊条焊4条长约40mm的试验焊缝。10min后，取出试件，沿焊缝弯断，观察断面有无裂纹。（4）计算裂纹率CC=(∑li/∑Li)×100%﹪式中：∑li—4条试验焊缝上的裂纹长度之和（mm）；∑Li—4条焊缝的长度之和（mm）。p.1三使用焊接性直接试验方法不同产品有不同使用性能要求，共同的性