焊接缺陷的产生防止.ppt

综合知识模块二　分析金属焊接性的方法 　1.试件的制备　　试件的形状及尺寸如图４-2所示。试件的厚度不作规定，一般用厚度为9～38mm，坡口采用机械切削加工。每一种试验条件要制备两块以上的试件。 　2.试验方法　　两端各在60mm范围内施焊拘束焊缝，采用双面焊透。保证待焊试验部位处有2mm的间隙且不产生角变形。拘束焊缝焊接一般采用低氢型焊条，直径为4～5mm，先从背面焊接第一层，再焊正面一侧的第一层，以下各层正、背面交替焊接，直到焊完。　　在焊接试验焊缝前，要把焊接拘束焊缝时所附着的飞溅物清除干净，并去除坡口周围的水分、油污及铁锈等，最后用丙酮洗净。试验焊缝所用的焊条原则上与试验钢材相匹配，焊前要严格烘干焊条，推荐采用下列参数：焊条直径4mm，焊接电流170A±10A，电弧电压24V±2V，焊接速度(150±10)mm/min。图４-3和图４-4是用焊条电弧焊和用焊条自动送进装置进行施焊的试验焊缝。只焊一道焊缝不填满坡口，焊完后的试件经48h后，才能开始进行裂纹的检测和解剖。用肉眼和手持放大镜来检测焊接接头的表面和断面是否有裂纹。 　3.计算方法　　检测裂纹时可直接用眼睛或借助5～10倍放大镜仔细检查焊接接头表面和断面是否有裂纹，并按下列方法分别计算表面、根部和断面的裂纹率。试样裂纹长度的计算按图4-5所示进行。 (1)表面裂纹率的计算　计算方法见式(4-2)。 式中　Cf——表面裂纹率(%)；∑Ｌf——表面裂纹长度之和,单位为mm，见图４-5a；L——试验焊缝的长度，单位为mm。 式中　 Cr——根部裂纹(%)；∑Lr——根部裂纹长度之和,单位为mm;L——试验焊缝长度,单位为mm。 (2)根部裂纹率　用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图４-5b检测根部裂纹，并按式(４-3)计算根部裂纹率。 (3)断面裂纹率　在试验焊缝上用机械加工等分地切出4～6块试样，检查五个横断面的裂纹深度Hs，见图４-5c。按式４-４计算断面裂纹率： 式中　Cs——断面裂纹率(%)；∑Hs——5个断面裂纹深度的总和,单位为mm；∑H——5个断面焊缝的最小厚度的总和,单位为mm。 　　斜Y形坡口焊接裂纹试验方法所测得的各种裂纹率可作为钢材冷裂敏感性的相对比较，还可测得防止冷裂纹的临介预热温度。由于该试验的接头拘束度很大，根部尖角又有应力集中，所以试验条件比较苛刻，对于低合金钢一般认为表面裂纹率小于20%，用于生产是安全的，但不应有根部裂纹。　　除斜Y形坡口试件外，还可以仿照此标准作直Y形坡口对接裂纹试验，用于考核焊条金属对根部裂纹的敏感性。 焊接热影响区最高硬度试验方法 　　焊接热影响区最高硬度试验方法是金属工艺焊接性的间接评估方法之一，它的特点是考虑到了组织因素，但没有涉及氢和焊接应力，不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向，因此此方法只能间接判断被焊钢材的淬硬倾向和冷裂纹敏感性。 　1.试件的制备　　热影响区最高硬度试件的形状和尺寸分别见图４-6和表４-2。试件的标准厚度为20mm，若板厚超过20mm，则用机械加工成20mm厚，并保留一个轧制表面。若板厚小于20mm，则不须加工。1号、2号试件各备一块。 　2.试验条件　　试件焊前应清除表面油、锈、氧化皮等污物，焊前要把试件两端支撑架空，下面应有足够的空间。1号试件在室温下，2号试件在预热温度下进行焊接。如图４-6所示，采用平焊位置，沿试件轧制表面的中心线焊出长125mm±10mm的焊缝。焊接参数为：焊条直径4mm，焊接速度150mm/min±10mm/min，焊接电流170A±10A。焊后在静止空气中自然冷却，不能进行任何热处理。 　　3.硬度的测定　　焊后经12h冷却后，在室温下用机械加工方法垂直切割焊缝中部，然后在此断面上取测量硬度的试样。试样的检测面经研磨后进行腐蚀，按图４-7所示位置，在0点两侧各取7个以上的点作为硬度的测定点，各点的间距为0.5mm，硬度测定用载荷为10kg的维氏硬度方法进行。一般焊接用的钢材都应提供其最高硬度值。 插销试验 　能力知识点3　　插销试验 插销试验是一种简便而又节省材料的试验方法，同样是金属工艺焊接性的直接试验方法之一，此方法主要用于定量测定钢材焊接热影响区对冷裂纹的敏感性，即主要用来评定氢致延迟裂纹的焊根裂纹。目前在国内外广泛应用。我国已制定了国家标准(GB/T 9446—1988《焊接用插销冷裂纹试验方法》 　1.基本原理　　插销试验是把被焊钢材做成直径为8mm(或6mm)的圆柱形试棒(即插销)，插入与试棒直径相同的底板孔中，其上端与底板的上表面平齐，试棒的上端有环形或螺形缺口，然后在底板上按规定的焊接线能量熔敷一道焊缝，尽量使焊缝中心线通过插销的端面中心，该焊道的熔深应保证缺口位于热影响区的粗晶部位，如图４-8