第1章金属焊接性及其试验方法.ppt

1 ④焊接热影响区最高硬度试验方法 用途：判断被焊钢材的淬硬倾向和冷裂纹的 敏感性。 试件的尺寸：板厚20mm δ20mm 机械加工成20mm，保留一轧制面 δ20mm 不需加工 试件的形状： 焊接 焊前准备 清理试件，并将试件架空 参数 1号试样室温下焊接 2号试样预热温度下焊接 焊接 I=170±10A V=150mm/min±10mm/min 焊条直径?=4mm 焊后自然冷却12个小时 取样和检验： 照图取试样并对其进行研磨腐蚀取7个以上的点，用载荷为10kg的维氏硬度进行测量 ⑤斜Y形坡口焊接裂纹试验法 用途：评价碳素钢和低合金高强钢打底焊缝 及热影响区的冷裂纹倾向 试样制备：机械加工如图试样 焊前准备 对焊件进行清理并用丙酮进行清洗 参数 I=170A±10A U=24V±2V V=150mm/min±10mm/min ?=4mm(焊前烘干) 焊接 先对拘束焊缝用低氢型焊条进行对称施 焊；再焊接试验焊缝 焊接方式 试样取样和检验： 试样焊后放置48h 表面裂纹率：Cf=∑lf/L×100% 根部裂纹率：Cr= ∑lr/L×100% 断面裂纹率：Cs=Hs/H×100% 该试验条件苛刻，因此认为裂纹率小于20% 为合格 第1 章 金属焊接性及试验方法 1.1 金属焊接性概述 知识目标： 理解金属焊接性的概念、内容以及影响金属焊接性的因素。 能力目标： 能够初步掌握金属焊接性的分析方法。 1.1 金属焊接性概述 1.1.1 金属焊接性概念 材料对焊接加工工艺的适应性，是指材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行的一种特性。 金属焊接性的概念具有相对性 通过比较用氧—乙炔气焊和交流氩弧焊焊接铝合金时的焊接性可以得出下面的结论： 同种材料在不同的焊接工艺下焊接性可以表现出很大差异 1.1.2 金属焊接性内容 工艺焊接性 使用焊接性 （1）工艺焊接性 定义：在一定的焊接工艺条件下，能否获得 优质致密、无缺陷的焊接接头的能力。 热焊接性 分类 冶金焊接性 在焊接热过程中，对焊接热影响区的组织性能及产生缺陷的影响程度 冶金反应对焊接性能和产生缺陷的影响程度 （2）使用焊接性 定义：焊接接头或整体焊接结构满足技术要 求条件所规定的各种使用性能的程度。 包括：力学性能 低温性能 抗脆断性能 疲劳强度 耐磨性等 1.1.3影响金属焊接性的因素 材料因素 设计因素 工艺因素 服役环境因素 1.1.4评定焊接性的程序 根据被评定材料的有关数据和图 表对其焊接性进行初步分析 进行焊接性实验 实焊性试验 模拟性试验 1.2 金属焊接性试验方法 知识目标： 1.了解金属焊接性试验的重要性 2.理解金属焊接性试验的内容 能力目标： 1.能够对金属的焊接性进行试验与分析 1.2 金属焊接性试验方法 1.2.1 金属焊接性试验内容 （1）焊缝金属抗热裂纹的能力 （2）焊缝及热影响区抗冷裂纹的能力 （3）焊接接头抗脆性转变的能力 （4）焊接接头的使用性能 1.2.2金属焊接性试验方法 （1）焊接性试验方法的选择原则 针对性 可靠性 经济性 （2）工艺焊接性试验方法 ①碳当量估算法 定义：把钢中合金元素（包括碳）的含量按 其作用换自成碳的相当含量 。 碳当量公式：CE Ceq CE (IIW) CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%) 主要适用于中、高强度的非调质低合金高强 度钢σb=500～900 MPa，ωc ＞ 0.18%。 CE＜0.40%时，焊接性良好 CE=0.40%～0.60%，特别当大于0.5%时，钢材 易于淬硬，焊接前需预热。 CE ＞0.6%，焊接性差，需要严格制定焊接工 艺。 例如：已知20CrMo钢中，WC＝0.20%，WMn＝0.5%，WCr＝0.90%，WMo＝0.20%，WNi＝0.030%，Wcu＝0.030%,根据国际焊接学会（ⅡW）所推荐的CE（ⅡW）求该钢种的碳当量,并判断其焊接性。 解答：根据国际焊接学会（ⅡW）所推荐的CE（ⅡW）如下： 把20CrMo钢中各个元素的含量带入前面的公式计算可得 CE（ⅡW）=0.5% 说明该钢材的焊接性一般，为