金属焊接性及试验方法.pptx

1焊接冶金学金属焊接性第1章 金属焊接性及其试验方法2第一节第一节 金属焊接性概念金属焊接性概念一、金属焊接性一、金属焊接性1、概概念念：适适应应具具体体焊焊接接加加工工方方法法，形形成成使使用用性能的难易程度或特性性能的难易程度或特性2、概念的两层含义：结合性能，使用性能、概念的两层含义：结合性能，使用性能3、焊焊接接性性的的具具体体内内容容：工工艺艺焊焊接接性性和和使使用用焊焊接性接性优质的焊接接头应该具备哪两个条件？优质的焊接接头应该具备哪两个条件？3二、影响焊接性的因素二、影响焊接性的因素1、材料因素：母材和焊接材料、材料因素：母材和焊接材料（1）在在相相同同焊焊接接条条件件下下，决决定定母母材材焊焊接接性性的的主主要要因因素素是是它它本本身身的的物物理理化化学学性性能能，其其中中化化学学成成分分是是主主要要影影响响因因素素，它它能能决决定定HAZ的的淬淬硬硬倾倾向、向、脆化脆化倾向和产生倾向和产生裂纹裂纹的敏感性。的敏感性。（2）焊焊接接材材料料直直接接参参与与焊焊接接过过程程中中的的一一系系列列化化学学冶冶金金反反应应，决决定定着着焊焊缝缝金金属属的的成成分分、组组织织、性能及缺陷的形成。性能及缺陷的形成。42、工艺因素工艺因素：焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。3、结结构构因因素素：主主要要有有焊焊接接结结构构和和焊焊接接接接头头的的设设计计形形式式。（1）其影响主要表现在热的传递和力的状态方面；）其影响主要表现在热的传递和力的状态方面；（2）改改善善措措施施：减减小小接接头头刚刚度度、减减少少交交叉叉焊焊缝缝，避避免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。54、焊接结构的使用条件焊接结构的使用条件：焊接结构的焊接结构的工作温度工作温度（高温、低温）（高温、低温）;受受载载类类别别（静静载载荷荷、动动载载荷荷、冲冲击击载载荷荷、交交变变载荷等）载荷等）;工工作作环环境境（焊焊接接结结构构的的服服役役地地点点、工工作作介介质质有有无腐蚀性等）。无腐蚀性等）。6三、分析金属焊接性的方法三、分析金属焊接性的方法（一）利用化学成分分析（一）利用化学成分分析1、碳当量法、碳当量法1）所所所所谓谓谓谓“碳碳碳碳当当当当量量量量”就就是是把把钢钢中中包包括括碳碳在在内内的的合合金金元元素素对对淬淬硬硬、冷冷裂裂及及脆脆化化等等的的影影响响折折合合成成碳碳的的相当含量。相当含量。2）是一种）是一种粗略粗略评价冷裂纹敏感性的方法。评价冷裂纹敏感性的方法。7 3)国际焊接学会采用：w(C)当量w(C)+美国焊接学会采用：eq=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4(Cu/13+P/2)%82、焊接冷裂纹敏感指数、焊接冷裂纹敏感指数Pc法：法：1）不不仅仅包包括括了了母母材材的的化化学学成成分分，又又考考虑虑了了熔熔敷敷金属含氢量与拘束条件的作用。金属含氢量与拘束条件的作用。2）根根据据Pc值值可可以以通通过过经经验验公公式式求求出出斜斜y坡坡口口对对接接裂裂纹纹试试验验条条件件下下，为为了了防防止止冷冷裂裂纹纹所所需需要要的的最最低预热温度低预热温度To():To=1440 Pc-3929（二）利用金属材料的物理性能分析（二）利用金属材料的物理性能分析（三）利用金属材料的化学性能分析（三）利用金属材料的化学性能分析（四）利用合金相图分析（四）利用合金相图分析（五）利用（五）利用CCT图或图或SHCCT图分析图分析 SHCCT图是图是“模拟模拟焊接热影响区的连续冷却曲线图焊接热影响区的连续冷却曲线图”10第二节金属焊接性试验第二节金属焊接性试验 一、焊接性试验的内容一、焊接性试验的内容（一）焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力（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（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（三）焊接接头抗脆性转变的能力（四）焊接接头的使用性能（四）焊接接头的使用性能11二、焊接性试验方法分类：焊接性试验方法分类：（一）、直接模拟试验类：（一）、直接模拟试验类：）焊接冷裂纹试验）焊接冷裂纹试验）焊接热裂纹试验）焊接热裂纹试验）再热裂纹试验）再热裂纹试验）层状撕裂试验）层状撕裂试验）应力腐蚀裂纹试验）应力腐蚀裂纹试验）脆性断裂试验）脆性断裂试验（二）间接推算类：（二）间接推算类：碳当量法、冷裂纹敏感指数碳当量法、冷裂纹敏感指数Pc法、法、HAZ最高硬度法等最高硬度法等（三）使用性能试验类：力学性能试验、耐压试验等（三）使用性能试验类：力学性能试验、耐压试验等12三、选择或制定焊接性试验方法的原则三、选择或制定焊接性试验方法的原则、针针对对性性与与可可比比性性原原则则：焊焊接接性性试试验验的的条件要尽量与实际焊接时的条件相一致条件要尽量与实际焊接时的条件相一致、可可靠靠性性原原则则：焊焊接接性性试试验验的的结结果果要要稳稳定可靠，具有较好的再现性定可靠，具有较好的再现性、注意试验方法的注意试验方法的经济性原则经济性原则13第三节常用焊接性试验方法第三节常用焊接性试验方法一、斜一、斜y y坡口焊接裂纹试验法：坡口焊接裂纹试验法：主要用于评价碳钢和低合金高强度钢主要用于评价碳钢和低合金高强度钢HAZHAZ的冷裂纹敏感性的冷裂纹敏感性14二、插销试验法：二、插销试验法：主要用于测定碳钢和低合金高强度钢主要用于测定碳钢和低合金高强度钢HAZ的冷裂纹敏感性的冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。的一种定量试验方法。1516三、压板对接（三、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验：焊接裂纹试验：适适用用于于低低碳碳钢钢焊焊条条、低低合合金金高高强强度度钢钢焊焊条条和和不不锈锈钢钢焊焊条条的的焊焊缝缝热裂纹试验热裂纹试验17四、可调拘束裂纹试验法：四、可调拘束裂纹试验法：主要用于评定热裂纹敏感性主要用于评定热裂纹敏感性18五、其它焊接性试验方法简介：五、其它焊接性试验方法简介：1、拉伸拘束裂纹试验（、拉伸拘束裂纹试验（TRC）2、刚性拘束裂纹试验（刚性拘束裂纹试验（RRC）193、刚性固定对接裂纹试验刚性固定对接裂纹试验204、窗口拘束裂纹试验、窗口拘束裂纹试验215、Z向拉伸试验向拉伸试验226、Z向窗口试验向窗口试验23