80金属焊接性及实验方法.ppt

（2）保护方法 熔焊时，对熔池和热影响区金属的保护方法有渣保护、气保护和真空保护等几种。 钢铁焊接 多用渣为主的保护：手弧焊、埋弧焊等；有时也采用气保护，如CO2保护焊、氩弧焊等。 铝、镁、钛（活泼合金） 多采用惰性气体保护：TIG、MIG。 （3）热循环控制 正确选择焊接工艺规范、预热、缓冷、层间温度等工艺措施控制焊接热循环。 （4）其他工艺因素 焊前清理、焊接材料的处理、焊接顺序和焊接规范等。 第2节 焊接性试验 一、 焊接性试验的内容 焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 热裂纹是一种经常发生又是危害严重的缺陷，与焊接材料关系密切, 通常是通过热裂纹试验来进行的。 焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力 冷裂纹在低合金高强钢焊接中较为常见,是针对母材进行的试验。 焊接接头抗脆性转变能力 在低温下工作的焊接结构和承受冲击载荷的焊接结构，韧性损失是个严重的问题。 焊接接头的使用性能 焊接接头耐放射性辐照的能力、蠕变强度、疲强度、抗晶间腐蚀能力等。 二、 焊接性试验方法分类 （1）直接模拟试验 仿照实际焊接的条件，通过焊接过程观察是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的程度，直观地评价焊接性的优劣 。 1)焊接冷裂纹试验 “小铁研” 试验、插销试验、TRC（拉伸拘束）、RRC （刚性拘束）等。 2)焊接热裂纹试验 可调拘束裂纹试验、FISCO （压板对接）等。 3)消除应力裂纹试验 “小铁研” 试验、H形拘束试验、插销式消除应力裂纹试验法等。 4)层状撕裂试验 Z向拉伸试验、Z向窗口试验等。 5)应力腐蚀裂纹试验 U形弯曲试验、缺口试验等。 （2）间接推算 不需要焊出焊缝，而只是根据材料的化学成分、金相组织、力学性能之间的关系，联系焊接热循环过程进行推测或评估，从而确定焊接性优劣以及所需要的焊接条件。 主要包括：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、连续冷却组织转变曲线法、焊接热-应力模拟法、焊接热影响区最高硬度法及焊接区断口金相分析等。 （3 ）使用性能试验(最直观) 将施焊的接头甚至产品在使用条件下进行各方面性能的试验，以试验结果来评定其焊接性。 主要包括：焊缝及接头的拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验、高温蠕变及持久强度试验、断裂韧性试验、低温脆性试验、耐腐蚀及耐磨试验、疲劳试验等。直接用产品做的试验有水压试验、爆破试验等。 焊接性 试验方法 直接法 间接法 工艺 焊接性 使用 焊接性 层状撕裂试验 焊接热裂纹试验 焊接冷裂纹试验 再热裂纹试验 热应变时效脆化试验 焊接气孔敏感性试验 由碳当量推测焊接性 裂纹敏感指数及临界应力 裂纹敏感性的临界冷却时间 连续冷却组织转变图 断口分析、金相组织分析 焊接热影响取最高硬度 焊接热、力模拟试验 焊接专家系统、仿真系统等 实际产品结构运行的服役试验 压力容器的爆破试验 焊缝及接头的常规力学性能试验 焊缝及接头的低温脆性试验 焊缝及接头的断裂韧性试验 焊缝及接头的高温性能试验 焊缝及接头的疲劳、动载试验 焊缝及接头的抗腐蚀性、耐磨性试验 应力腐蚀开裂试验 直接法 间接法 评定焊接接头能否满足结 构使用性能的要求 评定焊接接头产生工艺缺陷 的倾向为制定合理的焊接工 艺提供依据 原则 主要 包括 选择已有的或设计新 的焊接性试验方法应 符合下述的原则： 可比性 针对性 再现性 经济性 三、选择或制定试验方法的原则 (1) 可比性 焊接性试验条件应尽可能接近实际焊接时的条件，只有在这样有可比性的情况下，才有可能使试验结果比较确切地反映实际焊接结构的焊接性本质。 (2) 针对性 所选择或自行设计的试验方法，应针对具体的焊接结构制定试验方案，其中包括母材、焊接材料、接头形式、接头应力状态、焊接工艺参数等。同时试验条件还应考虑到产品的使用条件。这样才能使焊接性试验具有良好的针对性，试验结果才能比较确切地反映出实际生产中可能出现的问题。 (3) 再现性 焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好的再现性。实验数据不可过于分散，否则难以找出变化规律和导出正确的结论。严格试验程序，防止随意性。 (4) 经济性 在符合上述原则并可获得可靠的试验结果的前提下，应力求做到消耗材料少、加工容易、试验周期短，以节省试验费用。 焊接性的直接试验方法大多是针对钢材在焊接过程中出现的裂纹而设计的。采用焊接性的直接试验方法，可以通过在焊接过程中观察是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的程度，直观地评价焊接性的优劣。例如可以定性或定量地评定被焊金属产生某种裂纹的倾向，揭示产生裂纹的原因和影响因素。由此确定防止裂纹等焊接缺陷必要的焊接工艺措施，包括焊接方法、焊接材料、工艺参数、