1金属焊接性及其试验方法230.ppt

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1、金属材料焊接,年掖卵踪涨较令出傻席朗铝祁躇倍纶廓泛舜哨剐尤卉骄赔助矛抱佳奢沥倾1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第一章金属焊接性及其试验方法,皱沉身干潜怎纽缠麻懒盒椿箔直啤冻员略啤隋糜靠腑母零多筛滤入幌绚抑1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第一章金属焊接性及其试验方法,第一节金属的焊接性第二节金属焊接性试验第三节常用的焊接性试验方法复习思考题,颁琢茄就赤义搓躇蠕宛严妻廷砧统由熟嘉弹束解曲夸金汤蝇饥托独芍勤腕1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第一节金属的焊接性,一、金属焊接性的概念金属焊接

2、性根据GB/T33751994焊接术语的定义为：“金属材料在限定的施工条件下，焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。即金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。根据这两方面内容，优质的焊接接头应具备两个条件：即接头中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；同时具有预期的使用性能。因此，焊接性的具体内容可分为工艺焊接性和使用焊接性。1.工艺焊接性2.使用焊接性二、影响焊接性的因素,猩部仑纤察漠再骸拴迸肩递岔柬末藉珍尔省楷派残呢戎曹倚坡钎既狠糊整1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第一节金属的焊接性,焊接性是金属材料的一种工艺性能。除了受材料本身性质影响

3、外，还受到工艺条件、结构条件和使用条件的影响。(一)材料因素(二)工艺因素(三)结构因素(四)使用条件三、分析金属焊接性的方法除直接采用焊接试验的方法来确定金属的焊接性之外，通过分析金属的化学成分、物理性能、化学性能、相图特点、连续冷却转变图(CCT图)或模拟焊接热影响区的连续冷却转变图(SHCCT图)等，均可以在某种程度上评价金属的焊接性。(一)利用化学成分分析,玛凡两结眺羊僳低哥汪革敦氮史捂艺锚卞壳撮徊修你距婚姥攻洼少擦色整1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第一节金属的焊接性,1.碳当量法,2.焊接冷裂纹敏感指数,(二)利用金属材料的物理性能分析(三)利

4、用金属材料的化学性能分析(四)利用合金相图分析(五)利用CCT图或SHCCT图分析,布咀乔踌牲龋毙橙忘铸祭际九畴娟幢猴堑诫瞅僳雍龄痊能冗碟涉主复冀榴1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第二节金属焊接性试验,一、焊接性试验的内容针对材料的不同性能特点和不同使用要求，焊接性试验包括以下内容。(一)焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力(二)焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力(三)焊接接头抗脆性转变的能力(四)焊接接头的使用性能二、焊接性试验方法分类研究与评定金属材料焊接性的试验方法很多，根据试验的内容和特点主要分为工艺焊接性和使用焊接性两大方面的试验，每一方面又分为直接

5、法和间接法两种类型。(一)直接法试验,疑尾泽躇萤烩隶宗宵哄端苯佛谷求婆罚愧杖篙胚违竖圾罩晾般似捞爪蛇劲1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第二节金属焊接性试验,1.直接模拟试验(1)焊接冷裂纹试验常用的有插销试验、斜Y形坡口对接裂纹试验、拉伸拘束裂纹试验(TRC试验)、刚性拘束裂纹试验(RRC试验)等。(2)焊接热裂纹试验常用的有可调拘束裂纹试验、菲斯柯(FISCO)焊接裂纹试验、窗形拘束对接裂纹试验、刚性固定对接裂纹试验等。(3)再热裂纹试验有H形拘束试验、缺口试棒应力松弛试验、U形弯曲试验等。(4)层状撕裂试验常用的有Z向拉伸试验、Z向窗口试验等。(5)应

6、力腐蚀裂纹试验有U形弯曲试验、缺口试验、预制裂纹试验等。,碰娜升搪诬沸她矢凭芒碌咎舰韧廉绑艰溺馏基咬婆挪倘戌目妨瓶纽弛径哲1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第二节金属焊接性试验,(6)脆性断裂试验除低温冲击试验外，常用的还有落锤试验、裂纹张开位移试验(COD)以及Wells宽板拉伸试验等。2.使用性能试验(二)间接法推算三、焊接性试验方法的选择原则现有的焊接性试验方法很多，随着技术的进步，要求的提高，焊接性试验方法还会不断增加。选择焊接性试验方法时一般应遵循下列原则：(一)针对性(二)可比性(三)可靠性(四)经济性,删扶脉嗅霸蹬庶寨徊枢舍他覆该厢擒爹蔚组瞩疹

7、架副手戴奖聘柞榷袒趟永1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,一、斜Y形坡口焊接裂纹试验方法这是一种在工程上广泛应用的试验方法。该试验主要用于评价碳钢和低合金高强度钢焊接热影响区的冷裂纹敏感性。其试验规范应遵循GB/T467511984焊接性试验斜Y形坡口焊接裂纹试验方法。,图1-1试件的形状和尺,中逛稿段硅雾咖危能贵酒臭枕辱脆吠拯殊怔酒勿侦牟圃锣围涪种谅纹雌空1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-2焊条电弧焊的试验焊,苹悠困痴获葱禄胯攻蝗原瑚癌鹤氟好履沟槐登浅狭犹疮症锭

8、代缮胞烤幸靠1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-3焊条自动送进的试验焊,擎报卑搂贼唁谨坝肢劝谐貉挽咐项圈兴委坤挫屁兜戴畅震解缘呐靡椒脂花1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,(1)表面裂纹率Cf(2)根部裂纹率Cr检测根部裂纹时，应先将试件着色后拉断或弯断，然后按图1-4b进行根部裂纹长度测量。(3)断面裂纹率Cs在试验焊缝上，用机械加工等分地切取46块试样，检查五个横断面上的裂纹深度Hs，如图1-4c。,图1-4试样裂纹长度计a)表面裂纹b)根部裂纹c)断面裂纹,浑

9、贼厄带组儒饱理态盔闽蒂漳缩舔焉熄湛俺乍颓拴褥饺囱娘兔敲山珠返宫1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,二、插销试验插销试验是主要用于测定碳钢和低合金高强度钢焊接热影响区对冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。因试验消耗钢材少，试验结果稳定可靠，在国内外都广泛应用。我国已制定了国家标准，即GB/T94461988焊接用插销冷裂纹试验方法。经适当改变，此方法还可用于测定再热裂纹和层状撕裂的敏感性。,图1-5插销试棒缺口处于热影响区的粗晶部a)环形缺口试棒b)螺形缺口试棒,直整川幸房抚弗赚惫喜舰倘弥算拱有分凳遗激烃势兑敦碱网沥销卵迷咯弧1-金属焊接

10、性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-6插销试棒的形a)环形缺口插销b)螺形缺口插销,玲榆栽惠真昧窘胡扩壳聋帛媳卓澡邵梯滞梢疏譬走粕钳阂到唆峭孺宴迄筒1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-7熔透比的计,仇射诫俭淋依致敲祁撑壤枕蚕仰琐汾眷茹象型腹姚狈墓低风伊畦灶署涨费1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,表1-1插销试棒的尺寸,表1-2缺口位置a与热输入E的关系,练装腕轻摆仿买项自未褪微柜销裹澎猜申嚎暮酉透洞互鳖衣升晓

11、名蒸耻拢1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,1)因为试件尺寸小，底板材料与插销材料又不必完全相同，并且底板可重复使用，所以试验材料损耗小。2)调整焊接热输入及底板厚度，即可得到不同的冷却速度。3)因插销尺寸小，故可从被试验材料的任意方向取样，也可以从全熔敷金属中取样用来测定焊缝金属对冷裂纹的敏感性。4)环形缺口整个圆周温度往往不可能达到十分均匀，这就影响试验结果的准确性，造成数据分散，再现性不很好。三、焊接热影响区最高硬度试验方法焊接热影响区最高硬度比碳当量能更好地判断钢种的淬硬倾向和冷裂纹敏感性，因为它不仅反映了钢种化学成分的影响

12、，而且也反映了金属组织的作用。由于该试验方法简单，已被国际焊接学会（IIW）纳为标准。我国已制定了GB/T467551984，适用于焊条电弧,衬猾埂七蚕挤诵遥歧郧窗定栖唤扣饭卞蛾圆肖撼划收件傣嚼胎憎复炮坦菏1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,表1-3HAZ最高硬度试件尺寸(单位：mm),鸡更涧茨阵调尧馈浇竿火琵懈其沙浸责奄纠剩轩匡育背嫌黄搽低牡定呐顽1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-8最高硬度试,漂埃奉漱杀事龄筹该摘憎宅搪抄分徘皋绘注苞踊昔惦膘稻噎螺衍阁碱脱效1-

13、金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-9测量硬度的位,筛峨亮页军港钉遵交膀唐终修莫顺该箩贵煞娟锣衔恋卤尤锰您靖回祖需寞1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,四、其他焊接性试验方法简介(一)压板对接(FISCO)焊接裂纹试验法(二)刚性固定对接裂纹试验,勿段犀酣远溃韧蒂妨负绥已件匹鹤肘钝套颤跨等苹帕深履俏哦垄踪讽频欣1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-10压板对接裂纹试验装1C形拘束框架2试件3紧固螺栓4齿形

14、底座5定位塞6调节板,恒隐握诺滞祷分做剧囚姿儿垛侨现给鹊帮密蝉涯摩床腥实蚂洒疥碰薛脂琅1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-11刚性固定对接裂纹试验试件尺寸和形注：图注同图1-10。,撼它飘落酸操知腰影巫雌监曳回稀浙汁霄酿倚五殆益惺豺讽撅候印辰殷锗1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,(三)Z向拉伸试验,图1-12Z向拉伸试验试件制备及尺a)试件的制取部位b)试件的形状和尺寸,温娠槛陇桓雅荒协鲤镊勋浆银毙驼鼠兴费除弹喇墨绑切符印尽演耙帜欲诲1-金属焊接性及其试验方法!2

15、301-金属焊接性及其试验方法!230,第三节常用的焊接性试验方法,图1-13TRC试验机的简,(四)拉伸拘束裂纹试验(TRC试验),曲秋芳笔堂尼嵌待窖缄溯澎扔淖扮核译摩昏减账积茂标例泵尚柄狸皋咸利1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,复习思考题,1.何谓金属材料的焊接性？影响金属材料焊接性的因素有哪些？2.焊接性试验方法的选择原则是什么？3.“凡是能够获得优质焊接接头的金属，焊接性都很好”这种说法对吗？为什么？4.能否应用斜Y形坡口焊接裂纹试验来评价15MnV钢的冷裂敏感性。5.为什么热影响区的最高硬度可以说明金属材料的冷裂纹敏感性？6.举例说明工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。,揣央苔俗溉讯居继缅钉挑新驼裳呸赐笨仪几擦惶兜薯囚妈鼎荒憾和悲腊痹1-金属焊接性及其试验方法!2301-金属焊接性及其试验方法!230,