金属焊接性-实验报告.doc

2016佳木斯大学金属焊接性实验报告班 级 学 号 姓 名 日 期 材料科学与工程学院斜Y形坡口试验课程名称：金属焊接性班级：学号：姓名：日期：1.试验目的1.通过实验，了解评价金属材料可焊性的常用实验方法。2.认识冷裂纹产生的三个条件。3.了解焊接冷裂纹断口的典型形貌。2.试验原理本实验方法产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区。当焊缝金属的抗裂性不好时，裂纹可能扩展到焊缝金属，甚至贯穿焊缝表面。裂纹可能在焊后立即出现，也可能在焊后数分钟乃至数小时才出现。因此本实验方法主要适合于钢材焊接接头冷裂纹实验，也可做热裂纹实验，还可做母才和焊条组合的裂纹实验。3.试验方法及步骤（一）试件制备1、将一定厚度的试样钢板按图1尺寸下料，并按图要求加工坡口。2、组对试件焊接拘束焊缝，组对好试件，按图上尺寸留好间隙，并用石笔划好分界线。3、焊满固定焊缝，均用E4303焊条，从中间向两边焊，几层不限，焊满为止。但要注意要焊透，不能存在夹渣、未焊透以及角变形。（二）焊接实验焊缝1、调整焊接规范：E50154.0焊条，电流17010A，电压241V，焊速15010mm/min，并先在废钢板上试焊以便掌握焊速。2、焊接试验焊道，分别用烘干好的焊条，以规定焊速施焊一道。3、试件焊后，在室温放置48H后，检查裂缝情况。4.试验结果1、采用肉眼或其它适当方法来检查焊接接头的表面和断面是否有裂纹，并分别计算出表面裂纹率和断面裂纹率；2、裂纹的长度或高度按图2进行检测，裂纹长度为曲线按直线长度检测，裂纹重迭时不必分别计算；3、公式计算表面裂纹率： Cf=Lf/L100%式中：Cf表面裂纹率，%；Lf表面裂纹长度之和，mm；L试验焊缝长度，mm。4、将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图b检测根部裂纹，并按下述公式计算出根部裂纹率Cr=Lr/L100%式中：Cr根部裂纹率，%；Lr根部裂纹长度之和，mm；L试验焊缝长度，mm。5、对试件的五个横断面进行断面裂纹检查，按图c的要求测出裂纹的高度，用下式对这五个横断面分别计算其裂纹率，然后求出其平均值来。Cs=Hc/H100%式中：Cs断面裂纹率，%；H试样焊缝的最小厚度，mm；Hc断面裂纹的高度，mm。6、断面裂纹还可以采用下述方法进行计算，即将试验焊缝采用适当办法着色，然后把断面裂纹率用破断面的裂纹面积与全断面面积之比以百分率计算表示。热影响区最高硬度试验课程名称：班级：学号：姓名：日期：1.试验目的1.通过实验，了解评价金属材料可焊性的常用实验方法。2.认识冷裂纹产生的三个条件。3. 评价钢种焊接性的条件。2.试验原理焊接热影响区最高硬度，是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。一般其硬度值采用维氏硬度来表示。是评价钢种焊接性的重要指标之一，比碳当量更为准确。采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性（包括冷裂纹敏感性），不仅反映钢钟化学成分的作用，还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。因为硬度与强度有一定的头条，即强度高，对应的硬度也高。因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度，而焊接热影响区的强度超高，会导致其塑性降低，从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。另外，不同的组织形态的硬度值也不一样，在钢中，高碳马氏体（孪晶马氏体）的硬度值最高，且高碳马氏体的塑性、韧性最差，所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。焊接热影响区的最高硬度值的数值越高，其对就的强度就越高，韧性、塑性就越差。因些，重要结构中，对焊接热影响区最高硬度有一定的限制，并作为评价指标之一。3.试验方法及步骤1 试件的制备11试件的形状和尺寸分别参见图l和表l。试件的标准厚度为20mm。若板厚超过20mm，则须机械切削加工成20mm厚，并保留一个轧制表面。若板厚小于20mm，则毋须加工。12试件可采用气割下料。2 试验条件21焊接前应采取适当的方法去除试件表面有害于焊接的水、油、铁锈及过厚的氧化22焊条原则上应适合于所焊的试件，直径为4mm。23焊接时，在试件两端要支承架空，试件下面要留有足够的空间。241号试件在室温下，2号试件在预热温度下进行焊接。25如图1所示，沿试件轧制表面的中心线焊出长12510mm的焊缝。26试验焊缝采取平焊位置进行焊接。27焊接规范原则上如下：焊接电流17010A，焊接速度为15010mmmin。28试件焊后在静止的空气中自然冷却，且不进行任何热处理。3 硬度的测定31焊后至少要经过12h才能取测量硬度的试样，取后要尽快测试硬度。32在室温下，如图1所示采用机械加工方法垂直切割焊缝的中部，然后在此断面上取硬度的测量试样，切割时，必须边冷却边加工以免焊接热影响区的硬度因断面温度的升高而降低。33硬度测量试样的检测面经研磨后，再加以腐蚀。然后如图2所示，划一条既切于熔合线底部切点0，又平行于试板轧制表面的直线，在此直线上每隔05mm进行室