焊接配方和实验.doc

1、碳当量 国际焊接学会:CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 0.4淬硬倾向不大 日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 Ceq《0.46%，焊接性优良；0.46-0.52%淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取合适的措施；Ceq0.52%时，淬硬倾向明显，属于较难焊接材料。 淬硬倾向较大的钢, 焊后在空气中冷却时，焊缝易出现淬硬的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度太低，焊缝会开裂，太高又会降低韧性，恶化劳动条件，所以确定合适的预热温度成为很重要的问题。 Rb=500MPa,Ceq=0.46 不预热 Rb=600MPa，Ceq=0.52 预热75oC Rb=700MPa, Ceq=0.52 预热75 oC Rb=800MPa，Ceq=0.62 预热150 oC 新日铁： CEIIW公式对碳钢和碳锰钢更合适，但不适用于低碳低合金钢；Pcm适于低碳低合金钢。CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度（当碳增加时，CEN接近CEIIW,而当碳降低时他又接近Pcm）。——用图表法确定钢焊接时的预热温度上 2、冷裂纹敏感指数：Pcm Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B 使用化学成分范围（质量分数）：C=0.07-0.22%,Si=0-0.6%,Mn=0.4-1.4%,Cu=0-0.5%,Ni=0-1.2%,Cr=0-1.2%,Mo=0-0.7%,V=0-0.12%,Nb=0-0.04%,Ti=0-0.05%,B=0-0.005%. 3、冷裂纹敏感性Pw Pw=Pcm+[H]/60+h/600或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000 [H]:熔敷金属中扩散氢含量（ml/100g） R:焊缝拉伸拘束度 h:板厚（mm） 当Pw0时，即有产生裂纹的可能性。 适用条件：扩散氢含量[H]=(1-5)ml/100g，h=19-50mm，线能量为17-30kJ/cm. 4、预热温度：To To=1440Pw-392 根据日本CEN确定预热温度： 1、根据钢的化学成分计算CEN和CEIIW;2、通过焊缝金属扩散氢含量与图3标准值的偏差求出CEN的某一增量；3、通过热输入与图4标准值的偏差和CEIIW求出CEN的某一增量；4、将CEN增量之和与原始CEN相加，对CEN进行修正；5、根据修正的CEN和图2基本曲线中的板厚确定y坡口试验的临界预热温度；6、根据焊缝金属强度和接头拘束度，通过图5的修正，确定实际所需的预热温度。 图2-图5：——用图表法确定钢焊接时的预热温度上 5、再热裂纹敏感经验公式： PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2 PSR0,有再热裂纹倾向。 6、t8/5（焊接冶金学基础） 来源：cooling rate in 800 to 500 range from dimensional analysis 很准确 a、根据传热学推导理论公式： 厚大焊件的三维传热： 薄板焊接时的二维传热： E:焊接线能量（J/cm） λ:导热系数 cρ：容积比热容[J/（cm3℃）] δ:板厚（cm） T0：初始温度 临界板厚δcr: 实践表明：板厚0.6δcr用薄板计算公式，板厚0.9δcr用厚板计算公式。 b、理论经验公式： 厚大焊件的三维传热： 薄板焊接时的二维传热： 临界板厚δcr: 熔渣的碱度计算公式： 当B11时为碱性渣，B11时为酸性渣；B1=1时为中性渣。 马氏体相变温度: Ms(oC)=539-453C-30.4Mn-17.7Ni-12.1Cr-7.5Mo 贝氏体相变温度： Bs（oC）=830-270C-90Mn-37Ni-70Cr-83Mo Fe-Ni-Cr-Mo-C钢：Bs(oC)=844-597C-63Mn-16Ni-78Cr 焊接热影响区的组织和性能： 低碳钢、低合金钢焊接热影响区组织分布： 1、熔合区 2、过热区 3、相变重结晶区 4、不完全重结晶区 对于焊接淬硬倾向较大的钢种，焊接热影响区组织分布为： 1、完全淬火区 2、不完全淬火区 冷裂纹 产生焊接冷裂纹的三大主要因素是：焊缝热影响区有一定的淬硬倾向、较大的焊接应力或拘束度、焊缝中扩散氢含量。拘束度R=Eh/L（h板厚） 预防措施：1、采用优质的低氢焊接材料，并严格控制氢的来源，焊前烘干焊条和焊剂，仔细清楚焊接区的油污、水、铁锈等。2、焊前进行预热，焊接过程中控制层间温度不低于预热温度。焊后进行消氢或立即进行焊后热处理，使扩散氢能充